Перейти к содержимому
ЛиС ФИТО

Тепличная автоматика

  • записей
    25
  • комментариев
    227
  • просмотров
    6 127

"iТеплица - сенсорный блок" - измерение освещённости

Greeds74

995 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.

  • Нравится 1

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))))

  • Нравится 1

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.

 

  • Нравится 1

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.

 

  • Нравится 2

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.

 

  • Нравится 1

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

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×