Осушитель подвала ver.2.0 stm32, доступ через сеть
Короткий ролик поясняющий работу и конструкцию. https://youtu.be/ywdXSmak6OI
Дальнейшее развитие проекта https://github.com/pav2000/Podval.
Принцип работы остался прежним - Идея контроля влажности подвала была подсмотрена на http://geektimes.ru (http://geektimes.ru/post/255298/) Вся идея состоит в том чтобы измерить температуру и относительную влажность в подвале и на улице, на основании температуры и относительной влажности рассчитать абсолютную влажность и принять решение о включении вытяжного вентилятора в подвале. Теория для расчета изложена здесь - https://carnotcycle.wordpress.com/2012/08/04/how-to-convert-relative-humidity-to-absolute-humidity/
Аппаратная часть полностью переделана. Теперь используется STM32 и сетевой чип wiznet w5500. На самом чипе поднят простейший веб сервер, через который проводится настройка устройства и его контоль. Разрабатывая этот блок я планировал сделать универсальный модуль для домашней автоматизации, и заложил избыточность в схеме для реализации будующих устройств. Сам блок реализован на плате maple mini (STM32F103CBT6). Характеристи микроконтроллера:
- Тактовая частота: 72 MHz
- Входное напряжение (рекомендуемое): 3.0V-12V
- 34 цифровых I/O-пинов (GPIO)
- 9 аналоговых входных пинов
- 12-битный АЦП-преобразователь
- 12 PWM-выводов, 16-битное разрешение (PWM)
- USB-порт для программирования и коммуникации
- 120 Кб Flash и 20 Кб SRAM
- Интегрированный SPI (2 выхода) и I2C (2 выхода)
- 7 каналов Direct Memory Access (DMA)
- 3 USART-устройства
- Четыре 4-канальных таймера
- Поддержка режимов низкого напряжения и сна (менее 500 мкА) На blue pill (самая распространненая плата stm32) 64 кб флеша - по этому я испольщовал maple mini c 128 кб.
Интеграция stm32f103 в среду arduino описана вот здесь:
https://habr.com/ru/post/395577/
https://istarik.ru/blog/arduino/102.html
http://www.count-zero.ru/2017/stm32duino/
github с доработками для ардуино https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32
Схема платы:
На схеме (и плате) разведены следующие узлы:
- кварц для часов реального времени stm32
- батарейка для часов
- два порта i2c
- флеш память spi (можно установить до 32 мбит)
- разъем sd карты (режим spi)
- дисплей 2.8 дюйма на контроллере ili9341 подключение spi
- модуль питания 220->5в
- два ssr реле со схемами гашения помех и варисторами
- датчик переменного тока (0-50A) для измерения токов нагрузки 220
- разъем для подключения отладчика
- разъем для подключения nrf24f01 - для работы с беспроводными датчиками
- два светодида на отдельных gpio
- мост i2c oneWire со схемой защиты для подключения OneWire датчиков
- пищалка
- разъем раширения (uart+gpio)
Под этот проект была разработана и изготовлена печатная плата. Плата предназначена для установки в корпус g212
Сборка.
Косяки разводки:
- шелкография - на разъеме отладчика SWD перепутаны сигналы DIO CLK
- шелкография - на раъеме 220 и реле перепутаны надписи ssr1 ssr2
- разводка - надо бросить сигнальный провод (почему то не развелся) от датчика тока до maple mini
- дополнительно было распаяно (частично учтено на схеме)
RC фильтр на датчик тока, конденсатор на ножку питания, резистор 6.8к между землей и DO usb (без него и без подключения к usb МК переходил в режим загрузчика)
Работа.
Первоначально планировалсь использовать датчики температуры и влажности AHT10 на шине i2c. Два датчика отказывались работfь на одной шине (хотя были разнесены по разным адресам), т.е. работают корректно 20-30 минут а потом отваливаются от шины. Один датчик рабоатет хорошо. При переходе на программный i2c (ногодрыг) оба датчика нормально заработали.
НО при увеличении длины провода более 1.5 метра на программном i2c датчики отказались работать. По этому принято решение использовать провереннные временем DHT22 (шина типа 1-wire). Разъем i2c имеет 4 контакта (питание SDA SCL) и был перепрограммирован для подключения двух датчиков DHT22.
Длина проводов: внутренний датчик 3 метра, внешний 7 метров, все работает с разумным количеством ошибок.
Датчик тока ACS758 (диапазон 50A - применен для универсальности) позволяет измерять ток потребления устройстов. При этом при работающем вентиляторе вытяжки можно измерить общий ток и сделать вывод об работоспособности вентилятора. Обычно вентиляторе есть термопредохранитель, который срабатывает при их отказе. Так можно следить за работой вентилятора через инет. Едиственная проблема, что устройство потребляет достаточно мало и много шумов, но эту проблему удалось побороть усреднением.
Web морда устройства:
Графики используют google chart api, по этому без инета они работать не будут.
Установка на объекте.
