Автоматика для теплицы. Метеостанция

Дата публикации: 14.06.2021

       Отвечаем, если Ваша теплица находится далеко от места проживания, и даже если не далеко, очень важно вовремя закрыть окна теплицы при дожде или ветре. А при сильном ветре метеостанция может уберечь окна от поломки, ремонт которых, может стоить дороже метеостанции.

 

  Что же нужно для внедрения метеостанции в систему управления теплицей.

Первое - саму метеостанцию.  Какие метеостанции можем применить в системе?  Начнем с простого набора для метеостанции, который можно приобрести по отдельности.

  

Метеостанция состоит  из следующих  блоков:

 

   1) Датчик скорости ветра. Внутри датчика встроен магнит и геркон (магнитный выключатель). При вращении геркон периодически замыкается, вырабатывая импульсы. По специальной формуле, частота импульсов преобразуется программой в скорость ветра в метров в секунду или километров в час.

  2)  Датчик направления ветра. Устроен несколько сложнее. Внутри установлен  так же магнит и 4 геркона, соединенные резисторами с подобранным номиналом так, что при замыкании любого из герконов можно определить восемь (и даже шестнадцать) сторон света.  В теплице, как правило,  четыре стороны, поэтому программа объединяет близкие стороны света в одну сторону. Всего в управлении используются четыре стороны.

3)      Датчик дождя. Внутри контейнера установлено коромысло с небольшими "чашками" по концам коромысла (1). К коромыслу так же прикреплен магнит.

В верхней части корпуса устроена воронка для сбора воды. По центру воронки проделано отверстие (2), через которое вода льется на одну из "чашек". При наполнении "чашки", коромысло опрокидывается и вода выливается. В это время заполняется противоположная "чашка" на коромысле. Таким образом при дожде коромысло приходит в движение, замыкая геркон при перекидывании. Зная объем "чашки", по количеству импульсов можно определить количество осадков за определенное время.

  В контроллере теплицы определяется только есть дождь или нет что бы вовремя закрыть окна теплицы. Так же в верней части корпуса датчика дождя установлен небольшой датчик (3) уровня (ватерпас). Ватерпас нужен потому что датчик дождя должен устанавливаться строго горизонтально для нормального перекидывания коромысла.

        Нужно учесть что размер воронки не очень большой, поэтому реагирование на дождь происходит с небольшим опозданием (пока наберется достаточное количество воды для перекидывания коромысла).

      Ускорить реагирование на дождь можно если увеличить площадь воронки для сбора воды. Одним из решением может быть применение ручного умывальника для дачи.

4)      Передатчик 433 мГц. Состоит из модуля передатчика (2) и корпуса, защиты от осадков (1).

      Применение передатчика не обязательная опция, но все же может применятся для передачи не только информации по ветру и дождю, но и температуре и влажности наружного воздуха.

5) Кронштейны для крепления модулей метеостанции.

Метеостанция WS0232 аналогичная выше описанной, но дополнительно имеет собственный монитор, который можно установить в доме или ином месте.

Метод получения информации с данной метеостанции будет описан ниже.

Метеостанция WN5300CA несколько отличается от предыдущей. Она собрана единым моноблоком. Так же имеет собственный монитор.

В контроллере теплицы предусмотрено несколько вариантов подключения метеостанции к контроллеру теплицы.

Посмотреть варианты подключения можно в программе конфигуратора теплицы.

1) Напрямую. Провода теплицы подключаются непосредственно к входам контроллера теплицы. В этом случае применение собственного монитора метеостанции затруднительно.

2) Метеостанция подключается к специально разработанному модулю метеостанции. Связь с контроллером осуществляется по протоколу RS485(проводами) или радиоканалу LoRa (также возможно применение nRF24, но это устаревший вариант) . При применении радиоканала возможен прием данных с метеостанции несколькими контроллерами теплицы. Такой вариант применен у автора этих строк. Так же при использовании специального модуля метеостанции применение собственного монитора метеостанции затруднительно.

3) Метеостанция подключается к контроллеру через созданный нами модуль приемника метеостанции на 433 мГц. Программное обеспечение приемника расшифровывает принятый пакет от метеостанции и передает полученную информацию в контроллер теплицы по протоколу I2C. Приемник может быть расположен возле контроллера теплицы.  Применение модуля приемника на 433 мГц не ограничивает использование собственного монитора метеостанции. Данные могут приниматься несколькими контроллерами теплицы с приемниками.

    Что бы применить модуль приемника, необходимо настроить контроллер теплицы конфигуратором ПК "GreenHouseConfig" (крайней версии).

В конфигураторе необходимо указать тип метеостанции (WS0232 или WN5300CA) и ID (код безопасности)

В метеостанции WS0232 код безопасности, это как правило, 245 (0xF5).

В метеостанциях WN5300CA код безопасности может быть разным. 

Записывать код необходимо в десятичной системе (код иногда указывают в шестнадцатеричной системе).

Для преобразования кода можно применить стандартный калькулятор, встроенный в Windows.

К примеру, код безопасности 0xB4 можно преобразовать в десятичный (180).

Узнать код можно с помощью программы  "MiSOL_protocol_WN5300CA_01" для приемника 433 мГц и модуля ArduinoNano.

Программу можно скачать с Программы проекта автоматизации теплицы 

Там же находится программы для контроллера теплицы текущей версии "Main_controller_SAM3X8E_06_21_06_10_Misol_Double"

Также программы приемников метеостанции "MeteoMisol_WN5300CA_I2C_Slave_01" и "MeteoMisol_WS0232_I2C_Slave_01". 

Схема приемника (с проектом печатной платы) находится  в директории "Приемник метеостанции_MisolAmega328"

Программа конфигуратора на ПК "GreenHouseConfig" находится в директории "Конфигуратор ПК" (GIT). 

Устанавливается программа установочным файлом "setup.exe"