В серии статей об автоматическом управлении сушильными камерами я подробно описываю реализацию одного из наших заказов. Начало здесь.
Итак, одновременно со сбросом влажного воздуха в камере падает температура воздуха. Обновив ("подсушив") воздух в камере, заслонку сразу закрываем, чтобы не терять тепло, уголь-то по-прежнему горячий. Сигнал на закрытие заслонки и последующее выключение компрессора отправляем, ориентируясь на данные датчика. Используем датчик DHT22, вот этот (фото из сети):
Такой датчик (на самом деле это блок из двух датчиков: температуры и относительной влажности) стоит в каждой из сушильных камер, в цифровом виде он формирует и передаёт информацию об относительной влажности и температуре воздуха в камере. Установлены датчики на потолке камеры, а для передачи информации мы использовали экранированный провод типа "витая пара". У каждого датчика три контакта: два - для подачи питания, один (цифровой) - для передачи информации. В каждом кабеле витой пары 10 проводов, что позволяло на каждый контакт датчика задействовать по нескольку проводов, из разных пар на разные контакты, чтобы снизить внешние наводки, дабы наш сигнал приходил на пульт управления без ошибок.
Управлять процессом сушки в камерах будем с помощью устройства на базе Arduino. Под этой торговой маркой выпускается много разных плат. Сориентируемся, какая плата нам нужна.
Итак, у нас есть 6 датчиков влажности/температуры, значит, необходимы 6 входов. Далее, мы будем управлять шестью заслонками, это 6 выходов. Плюс компрессор для сброса влажного воздуха, это ещё один выход.
Наше устройство интерактивное - нам необходим дисплей. Наш руководитель приобрёл два дисплея на выбор, в итоге оба дисплея были задействованы.
На базе одного из них, 128х64 точки, зелёного, спроектируем экран вывода всех данных для каждой комнаты (показания датчиков и настройки управления процессом сушки). Фото дисплея из сети:
Вот он в действии:
Другой дисплей содержит 4 строки по 20 символов, зелёный, на нём сделаем меню. Фото дисплея также из сети:
Он же - в работе:
В процессе программирования я назвал сушильные камеры комнатами, мне так больше нравилось. А вот и меню, одинаковое на каждую комнату:
Для прокручивания и выбора пунктов меню, а также ввода настроек процесса сушки понадобится энкодер KY-040, фото из сети:
Подведём итог: для управления всеми этими устройствами нам нужен контроллер, поддерживающий 6 цифровых входов (датчики влажности/температуры), 7 цифровых выходов (заслонки, компрессор), поддержка протокола I2C (дисплей 20х04 был с дополнительной платой, поддерживающей такой протокол), достаточное количество выходов для подключения по протоколу SPI (дисплей 128х64), 3 входа для энкодера.
Взвесив наши нужды и изучив возможности различных плат Arduino, мы остановили свой выбор на плате Arduino Mega 2560 R3, вот такой (фото из сети):
Помимо достаточного количества входов/выходов нам с излишком хватило её памяти, где с огромным запасом поместился код в 1000 строк.
Всё наше устройство в сборе и в действии выглядит вот так (пластиковые щитки справа - не в счёт, наш щит - металлический, с открытой дверцей, в центре фото):
Лицевая панель:
Самый нижний зелёный индикатор отвечает за компрессор, сейчас компрессор выключен. Ряд индикаторов выше - за камеры (в первой камере заслонка уже открыта, а компрессор включится с задержкой, когда заслонка полностью откроется, а открывается она секунд 20).
Индикаторы, кстати, не задействуют дополнительно 7 выходов платы Arduino Mega, позже расскажу, почему.
Ряд тумблеров над индикаторами - включение/отключение комнаты (вот здесь дополнительные 6 входов Mega нужны).
В следующей статье я более детально опишу содержимое нашего электрического щита:)