Акваконтроллер Юсупова

Содержание:

Акваконтроллер Юсупова

1. Общие сведения. Основные функции

2. Инструкция по эксплуатации. Программирование таймеров, термостата и т.д.

3. Схемы, печатные платы, список необходимых деталей

4. Программирование микроконтроллера

5. Новые версии программного обеспечения

Форумы

Акваконтроллер предназначен для управления электрооборудованием аквариума и поддержания на заданном уровне температуры, pH и редокс-потенциала. Содержит восемь каналов для подключения нагрузок которые могут управляться как в ручном режиме, так и в автоматическом режимах. Имеет гибкую систему настройки. Любой выход можно подключить к любому таймеру или температурному датчику. Также можно запрограммировать на один выход несколько таймеров или термодатчиков.

Плата основного блока с ЖК-дисплеем Плата усилителя для измерения pH и редокс-потенциала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Акваконтроллер А.Юсупова это достаточно интересное устройство для всех кто интересуется темой акваконтроллеров и хочет сделать себе акваконтроллер самостоятельно. Фактически эта конструкция стала базовой моделью и отправной точкой для большинства других моделей акваконтроллеров. Хотелось бы сказать «для всех», но есть и другие интересные и перспективные решения.

Чем же он интересен?

Здесь надо отметить несколько аспектов, которые сделали акваконтроллер Юсупова очень популярным. А популярность его видна из пользовательских запросов, которые аквариумисты вводят в поисковые системы. Я, например, знаю ники и имена нескольких человек, которые разместили информацию о своих конструкциях в интернете, но вместе со словом «акваконтроллер» вводится только фамилия Юсупов.

Эта популярность возникла не просто так, ей способствовало несколько факторов:

1. Юсупов, пожалуй одним из первых разместил полное описание своей конструкции в интернете, да к тому же не просто рассказал о ней, а выложил для всеобщего доступа принципиальную схему, рисунок печатной платы и программное обеспечение. Это дало возможность большому числу самодельщиков повторить эту конструкцию.
2. Не стал скромничать и назвал прибор своей фамилией, а фамилия достаточно запоминающаяся. Уж не знаю по чему, но я запомнил сразу.
3. Акваконтроллер выполнен по модульной схеме и состоит из следующих блоков: процессорный блок, блок управления мощной нагрузкой (совмещён с блоком питания), блок усилителей для pH и ORP электродов, дисплейный блок, клавиатурный блок. При использовании последней версии прошивки дисплейный и клавиатурные блоки можно не подключать, а все функции настройки и индикации возложить на ПК.
   • Деление на отдельные функционально законченные блоки позволяет во первых упростить изготовление устройства, так как несколько простых блоков сделать проще, чем один сложный, а во вторых, если вам не нужен какой то из блоков (например блок усилителей для электродов), то вы можете его не изготавливать.
4. Схема акваконтроллера Юсупова достаточно простая и понятная, поэтому если вы хоть не много понимаете в электронике и микроконтроллерах, то все схемные решения выглядят вполне логичными и разумными.
5. Схема акваконтроллера сделана с использование микроконтроллера ATmega32 фирмы Atmel. А микроконтроллеры серий «mega» и «tiny» этой фирмы пользуются заслуженной любовью у самодельщиков.
6. Использование в конструкции микроконтроллера в DIP корпусе позволяет повторить эту конструкцию практически любому кто может держать в руках паяльник.
7. Юсупову удалось создать достаточно универсальный акваконтроллер, подходящий для решения большинства задач стоящих перед аквариумистами.
8. Наличие модуля для измерения pH и ORP сделало эту конструкцию привлекательной для опытных аквариумистов.

Возможности акваконтроллера Юсупова

Акваконтроллер Юсупова рассчитан на управление двумя аквариумами. Хотя аквариумов может быть от одного до восьми.

Возможности:

• 2 канала для подключения измерительных электродов. На каждый канал можно подключить два электрода. Это могут быть электроды для измерения pH, редокс-потенциала (ORP) и ион-селективные электроды (при подключении ион-селективных электродов будет выводится значение в милливольтах. Для перевода этого значения в концентрацию ионов необходимо использовать переводные таблицы).
• 8 выходных линий (любой линии может быть назначена любая функция). Из них две линии с широтно-импульсной модуляцией для управления мощностью на нагрузке (только в последней версии прошивки микроконтроллера). В приведённой здесь схеме блока управления мощной нагрузкой функция ШИМ не реализована. Как аппаратно реализовать ШИМ смотрите либо во второй версии акваконтроллера Юсупова, либо в вариациях первой версии.
• Возможно подключение до 8 цифровых датчиков температуры типа DS18B20.
• Датчик уровня воды, подключенный к звуковому излучателю.
• Программа для ПК. Позволяет настраивать параметры акваконтроллера, причём некоторые из них недоступны для настройки со встроенной клавиатуры и ЖК-дисплея. Также позволяет отображать графики изменения контролируемых параметров.

Недостатки

К сожалению акваконтроллер Юсупова имеет и недостатки. Они довольно подробно описаны на форумах.

Основные недостатки:

1. Связь с персональным компьютером организована по протоколу RS-232 (COM-порт). Для нашего времени, когда в компьютерах уже нет COM-портов, это анахронизм – придётся покупать дополнительный переходник COM-USB или специальную плату с COM-портом. И то и другое это дополнительные расходы и проблемы с настройкой оборудования.
2. Акваконтроллер Юсупова не имеет отдельных энергонезависимых часов. Часы организованы на основном микроконтроллере (МК). Такое схемное решение удешевляет конструкцию, но в случае сбоев и перезагрузке МК, часы будут обнуляться. Примечание: проблема перебоев с электропитанием решена за счёт использования аккумулятора.
3. Акваконтроллер Юсупова рассчитан на применение микроконтроллера ATmega32 в DIP корпусе. В настоящее время найти этот контроллер в DIP корпусе весьма проблематично.
4. В своей схеме Юсупов для согласования микроконтроллера с мощной нагрузкой применяет оптроны. В схеме их 9 штук, цена каждого примерно доллар. Вместо оптронов можно было использовать обычные транзисторы и их суммарная цена врят ли превысить доллар.
5. В конструкции применён звуковой сигнализатор об изменении уровня воды в аквариуме. Интересно, кому он нужен? Лучше бы реализовал схему автодолива.
6. В блоке усилителей для pH и ORP электродов применены довольно дорогие и дефицитные операционные усилители (ОУ) — CA3140. Не буду здесь обсуждать насколько оправдано применение таких ОУ, но во второй версии акваконтроллера, Юсупов применил ОУ TL062, которые более распространены, стоят в 3 раза дешевле и в одном корпусе находится 2 ОУ. Т.е. экономия в 6!!! раз.
7. Блок управления мощной нагрузкой выполнен одной платой. Было бы логично разделить это устройство на 2 платы, что бы аквариумист с одним аквариумом, которому не требуется 8 выходов, смог съэкономит.
8. Плату клавиатуры и светодиодных индикаторов включения нагрузки было бы логично разделить на 2 платы — отдельно клавиатура, отдельно светодиоды. Ведь, если пользователь решит отказаться от дисплея и клавиатуры в пользу ПК, совсем не факт, что он решит отказаться и от LED индикаторов. А ещё логичнее было бы объединить плату ЖК-дисплея с платой клавиатуры. Решили управлять своим акваконтроллером от ПК — убрали плату ЖК-дисплея и клавиатуры, и всё.

Выводы

1. Отличная базовая идея, несомненные достоинства, подробное описание, но в тоже время и наличие отдельных недостатков подтолкнули самодельщиков к доработкам конструкции акваконтроллера Юсупова, разработке своих собственных моделей. В том числе и Юсупов разработал новую конструкцию акваконтроллера.
2. Стоит ли повторять эту конструкцию? Я думаю, что лучше сделать одну из последующих модификаций этого акваконтроллера, в которой устранены недостатки первой модели. В тоже время это рабочая конструкция, и если она вам нравится, можете смело её повторять, тем более что этот акваконтроллер сделан с использованием микросхем в DIP корпусах, и его можно спаять обычным паяльником.
3. Схемные решения, применённые Юсуповым, стоит изучить всем, кто разрабатывает свою модель акваконтроллера. Хотя эти решения можно назвать стандартными, но они собраны все в одном месте, и не надо перерывать горы литературы, что бы узнать, как подключить к микроконтроллеру силовое реле или какой усилитель должен быть у pH-электрода.

Содержание:

Акваконтроллер Юсупова

1. Общие сведения. Основные функции

2. Инструкция по эксплуатации. Программирование таймеров, термостата и т.д.

3. Схемы, печатные платы, список необходимых деталей

4. Программирование микроконтроллера

5. Новые версии программного обеспечения

Форумы