Перейти к содержимому
ЛиС ФИТО

Тепличная автоматика

  • записей
    16
  • комментариев
    140
  • просмотра
    3 263

"iТеплица - сенсорный блок" - измерение освещённости

Greeds74

437 просмотров

День добрый, уважаемые коллеги!

Завершена сборка и тестирование датчика измерения освещённости. Фото собранного блока приведено ниже.

Sens.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Габариты 60х55х35 мм. Исполнение IP 67 -можно смело мыть его водой из шланга.

Предназначен для замера величины освещённости в [люкс]. Диапазон измерения 0,8 люкс до 130029 люкс. Оборудован блоком расчёта, который производит измерение среднего значения  [Вт/м2] за 1 минуту и за 10 минут. Также производит расчёт накопленной энергии за сутки - считает в [Дж/м2/час]. Расчёт производится точно по "жёлтой" таблице, тут опубликованной. Имеет функцию автосброса накопленных значений в тёмное время суток.  Датчик гибко настраивается при помощи утилиты настройки.

    Ток потребления в рабочем режиме 10 мА при напряжении 5В -это даёт возможность подключить более 15 сенсоров к контроллеру  серии "iТеплица - малый контроллер"( конечно, при необходимости).

   Блок имеет интерфейс для  цифрового обмена данными  с контроллерами по стандарту RS-485. Аналоговых выходов не предусмотрено.

Сейчас на широтах Краснодарского края в 9:26 показывает 87200 люкс.

Техническая часть завершена - теперь давайте рассмотрим, что  можно получить после установки этого датчика. Начало рассвета в вашей теплице - как только освещённость превысит порог ( у меня сейчас установлено 70 люкс, но это значение можно изменить), датчик начинает считать совокупную солнечную энергию, достигнувшую сенсора. А так как сенсор надо ставить внутри теплицы, то вы получаете точную величину энергии, достигнувшую пространства внутри теплицы. И можно точно настраивать, когда подавать полив, когда подавать подкормку - получаете только плюсы. Единственный минус - сенсор надо купить и установить)) Плюс подключить к контроллеру. Конечно,список можно продолжить - просто сейчас вот так сходу видно такое применение.

Если есть вопросы - пишите, ответим на все вопросы.

Продолжение следует - дальше будем измерять влажность воздуха в широких диапазонах.

 

 

 



26 комментариев




Recommended Comments

Видел, как обычный житель сельской глубинки настраивает таймер полива. Считай никак.

Отсюда вопрос. Вы уже изучили рынок спроса на вашу продукцию с кучей датчиков и сенсоров? В стане много людей занимающихся сейчас сельским хозяйством в основной массе открытого грунта. Кто покупатель на вашу идею?

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Тут дело в том, что этот комплект превосходно будет работать и на открытом грунте. Даже больше расскажу - первые образцы были на Raspberry Pi. И у меня есть полностью готовый завершённый вариант промышленной(!!!) платы под этот компьютер. Но вовремя одумались - и вот теперь мы можем работать в самом доступном ценовом сегменте!!!  Впереди Terra Incognita)))

Я приведу пример  - для своей опытной посадки малины ( открытой ) я буду обязательно  ставить систему полива, подготовки питания, набор и подготовка воды. Тут срабатывает другой момент - пока нет доступного предложения, нет и спроса.

Для меня лично не критично, если год или два не будут покупать системы - я прекрасно зарабатываю  в других отраслях.

Следующий пункт - растворный узел, который можно конфигурировать как хочешь - под себя))))) И более чем доступный по ценнику)))))

Немного терпения - и я всё покажу и даже дам попробовать)

Изменено пользователем Greeds74

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Вы умный парень. Не загоняйте себя ерундой. Все предложенные вами системы сработают только при высоком уровне агрономических познаний. А они в свою очередь стоят намного дороже железок.

Китайский дозатор  аналог Израильскому стоит 10 000р. Тут нечего удешевлять.

Изменено пользователем МихаилЦФО

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Спасибо за оценку ) А насчёт агрономических познаний - естественно, что я не просто так взял и начал эту работу. Скажу даже больше - собственно, всё делается по пожеланиям настоящих специалистов. Мне не было бы смысла вкладывать свои силы и средства в бесперспективную область.

А сейчас есть коллектив единомышленников - из разных стран. Но это не мешает нам делать общее дело.

И результаты есть - сами видите. За 10000 тыс я дам блок из 2-х дозаторов, которые управляются от моего контроллера. Так что есть куда двигаться.

И я Вам очень благодарен за комментарии - реально, нам важны все мнения)

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Дозаторов на основе перистальти́ческий насос?

Огороды у населения не совсем рядом с капитальными постройками. Тянуть электричество к примеру за 100 метров? Каким вольтажем?

Изменено пользователем МихаилЦФО

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Да-собственно, неплохой выбор.Конечно, требуется ещё обвязка и расчёты- но не проблема, у меня же целый контроллер для этого. Я вроде как всё это описывал уже ранее? Если нет - то опишу, только не сейчас.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Цитата:  

" ....датчик начинает считать совокупную солнечную энергию, достигнувшую сенсора. А так как сенсор надо ставить внутри теплицы, то вы получаете точную величину энергии, достигнувшую пространства внутри теплицы...."

Моё мнение: датчик должен стоять на улице и на него не должна падать тень в течение всего дня.
Все расчеты делает управляющий контроллер, а задача датчика только измерять. Это не обязательно, но у меня так.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
45 минут назад, МихаилЦФО сказал:

Китайский дозатор  аналог Израильскому стоит 10 000р. Тут нечего удешевлять.

Удешевлять можно и нужно. Раза так в 2-3. Да и функционал повыше... Мою тему Вы видели. 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, Pyotr сказал:

Моё мнение: датчик должен стоять на улице и на него не должна падать тень в течение всего дня.

Тут меня смущает только одно - то, что состояние покрытия может даже за сезон измениться.  Цифрами я не владею  - но думаю, что снижение освещённости даже на 5 % будет заметно. А насчёт расположения на улице - не вопрос, можно поставить и два.

Что касается обработки - я имею перед собой цель построить истинно распределённую систему обработки, и поэтому даю датчику такую неожиданную роль.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, МихаилЦФО сказал:

Если сторонним человеком посчитать ваши затраты, то они будут не так низки.

Вы прекрасно сами знаете, что если железо пошло в серию - всё, ценник автоматом пошёл вниз.Всё зависит от активности покупателей. Главное заложить правильную основу. Надеюсь, мои коллеги и я  в том числе не ошиблись при выборе и платформы, и методик обработки.

И Вы меня убедили - всё, сегодня буду всю ночь собирать блок измерения влажности)))) Пора показать, на что способна STM32 под управлением ChibiOS!

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
15 минут назад, Greeds74 сказал:

Тут меня смущает только одно - то, что состояние покрытия может даже за сезон измениться.  Цифрами я не владею  - но думаю, что снижение освещённости даже на 5 % будет заметно. А насчёт расположения на улице - не вопрос, можно поставить и два.

Что касается обработки - я имею перед собой цель построить истинно распределённую систему обработки, и поэтому даю датчику такую неожиданную роль.

У меня светопропускание каждой зоны полива (или теплицы) можно менять в УК. 
И вообще.. зелёная плата с МК у меня отсутствует. УК общается напрямую с датчиком по I2C по экранированному кабелю 20 м. А есть ещё удлинители шины... А лучше всего радиодатчик - никаких проводов и разъёмов.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, Pyotr сказал:

У меня светопропускание каждой зоны полива (или теплицы) можно менять в УК. 

Да - но это надо делать руками. И знать что делать. Я очень хочу сделать систему, которая будет максимально надёжна и проста  - чтобы пользователи даже не задумывались о том, что надо учесть какие-то коэффициенты...

Но Ваш опыт для меня бесценен - скажу по секрету, ваши алгоритмы очень хорошо ложатся на ладдерную логику. А датчиков можно поставить и два - тем более, что ценник просто смешной))))

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

А почему датчик собран на основе BH1750? Вас не смущает верхний предел измерений самого датчика в 65000lux, не будет ли он летним днем входить в насыщение?

MAX44009 при практически той-же цене значительно превосходит его.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

На странице 11 технической документации для BH1750 есть ответ- блок адаптивно подстраивает чувствительность сенсора. MAX44009 поддерживается напрямую-просто заменить плату на другую и переключить в конфиге тип сенсора))) Никаких проблем нет)

Цена на MAX далеко не такая же-смотрите внимательно.

Изменено пользователем Greeds74

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
11 минуту назад, Greeds74 сказал:

На странице 11 технической документации для BH1750 есть ответ- блок адаптивно подстраивает чувствительность сенсора.

Там всего лишь написано, что за счет уменьшения времени измерений можно уменьшить выводимые показания. А динамический диапазон четко указан: Wide range and High resolution. ( 1 - 65535 lx )

а, что касаемо цены, 1$ за BH1750 супротив 2$ за MAX44009 не такая уж большая разница

(P.S. у меня есть оба в наличии)

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

У меня в наличии имеются тоже оба чипа. Именно благодаря изменению окна измерения можно растянуть диапазон до 130 тыс люкс. Я тоже долго с этим разбирался-посмотрите внимательно,там есть формулы и примеры расчёта. А диапазон до 65535 люкс указан для коэф.равным 1,то есть по умолчанию. Ещё раз смотрите документацию написано немного двояко. Цена на блоки с чипами различается в болен чем 3 раза-могу дать ссылки.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
14 часа назад, Stephan сказал:

А почему датчик собран на основе BH1750? Вас не смущает верхний предел измерений самого датчика в 65000lux, не будет ли он летним днем входить в насыщение?

MAX44009 при практически той-же цене значительно превосходит его.

У датчика ВН1750 16 битный АЦП. Аналоговый сигнал с сенсора освещённости преобразуется в цифровое значение 0-65535 (2 байта). Больше значения просто быть не может. Это как мы на пальцах двух рук не можем отобразить число больше 10 - надо носки снимать))
0-65535 - это не люксы!! Чтоб получить люксы с датчика без фильтра нужно значение АЦП поделить на 1.2. Получим диапазон 0-54 клюкса. Это если датчик работает с разрешением 1 люкс.
Если применить фильтр со светопропусканием 50%, то получим диапазон 0 -108 клюкс.

Если установить разрешение 4 люкс, то без фильтра получим измеряемый диапазон 0 - 108 клк, а  с фильтром получим 0- 216 клк. Время АЦП уменьшится со 120мсек до 16 мсек.

Понятно, что калибровать этот датчик нужно только с фильтром.

Это я написал, чтоб коллеги не подумали, что мы используем какие-то дешёвые и ущербные датчики. Просто их нужно знать и уметь с ними работать.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Предназначен для замера величины освещённости в [люкс]. Диапазон измерения 0,8 люкс до 130029 люкс. Оборудован блоком расчёта, который производит измерение среднего значения  [Вт/м2] за 1 минуту и за 10 минут. Также производит расчёт накопленной энергии за сутки - считает в [Дж/м2/час].

 

А почему бы не измерять освещенность (PPFD) в микромолях, а суточную сумму DLI (накопленную энергию) в молях, как это делают американцы и голландцы например? Сможете сделать такой контроллер на заказ? 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, Pyotr сказал:

У датчика ВН1750 16 битный АЦП. Аналоговый сигнал с сенсора освещённости преобразуется в цифровое значение 0-65535 (2 байта). Больше значения просто быть не может. Это как мы на пальцах двух рук не можем отобразить число больше 10 - надо носки снимать))
0-65535 - это не люксы!! Чтоб получить люксы с датчика без фильтра нужно значение АЦП поделить на 1.2. Получим диапазон 0-54 клюкса. Это если датчик работает с разрешением 1 люкс.
Если применить фильтр со светопропусканием 50%, то получим диапазон 0 -108 клюкс.

Если установить разрешение 4 люкс, то без фильтра получим измеряемый диапазон 0 - 108 клк, а  с фильтром получим 0- 216 клк. Время АЦП уменьшится со 120мсек до 16 мсек.

Понятно, что калибровать этот датчик нужно только с фильтром.

Это я написал, чтоб коллеги не подумали, что мы используем какие-то дешёвые и ущербные датчики. Просто их нужно знать и уметь с ними работать.

 

Огромное спасибо Пётр за развёрнутый комментарий и за потраченное время!

Я в программе фильтр переключаю на 45% - южное солнце жгучее))) А вообще мне грустно от того, что невнимательность в прочтении документации приводит вот к таким нелепым казусам..

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, Игорь Вячеславович сказал:

А почему бы не измерять освещенность (PPFD) в микромолях, а суточную сумму DLI (накопленную энергию) в молях, как это делают американцы и голландцы например? Сможете сделать такой контроллер на заказ?

Технически можно - надо только знать, как рассчитываются микромоли - я так понимаю, всё достаточно неоднозначно. Если у Вас имеется достаточно подробная методика расчёта - то с удовольствием добавлю в прошивку. Я кстати использую для точного перевода кусочно-линейную интерполяцию, так что если будет в форме таблицы - то хорошо.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
20 часов назад, Pyotr сказал:

Это как мы на пальцах двух рук не можем отобразить число больше 10 - надо носки снимать))

Это почему же не можем? Все зависит от того, насколько примитивно мы мыслим. Я, как минимум, в 10 пальцах вижу 10 бит. 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, Stephan сказал:

Это почему же не можем? Все зависит от того, насколько примитивно мы мыслим. Я, как минимум, в 10 пальцах вижу 10 бит. 

Когда говорят про пальцы - я почему-то вижу пальцы) К слову -у стандартного Homo Sapiens на двух руках их ровно 10 штук, если он конечно не фрезеровщик и не мутант.

Подводя итог всему вышеперечисленному  - датчик освещенности на основе чипа BH1750 может проводить измерения освещённости выше 65535 люкс. Разница в стоимости в 1 доллар не ощущается только при малых партиях производства. Данный чип достоин занять своё место в ряду хороших преобразователей физических величин. И самое главное - вдумчивое чтение документации к микросхеме позволяет избежать неприятных казусов.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
8 минут назад, Greeds74 сказал:

Разница в стоимости в 1 доллар не ощущается только при малых партиях производства.

Ну, так когда вы выйдете "в серию", цена датчиков будет совершенно иной .

Кстати, какая окончательная цена вашего изделия? 

Изменено пользователем Stephan

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий


×
   Сайт работает на облачном сервере ispserver.ru