Приступим к разработке первого устройства системы ”Умный дом” контроллера водоснабжения.
Предыдущая глава Список статей Следующая глава
Контроллер водоснабжения устанавливается в месте ввода в дом или квартиру водопроводной трубы. В трубу врезается моторизированный шаровый кран и, по необходимости, датчики протечки, давления и расхода воды.
Устройство выполняет следующие функции:
- открывает и закрывает вводной кран по требованию центрального контроллера;
- контролирует состояние датчиков протечки и перекрывает воду в случае аварии;
- периодически закрывает и открывает кран для предотвращения его ”закисания”;
- индицирует состояние крана и датчиков протечек;
- передает на центральный контроллер:
- состояние крана и датчиков протечек;
- расход воды;
- давление воды;
- состояние датчиков охраны;
- напряжение линии питания.
Для выполнения всех этих задач необходимо подключить к контроллеру:
- моторизированный шаровый кран;
- датчик давления воды;
- датчик расхода (потока) воды;
- датчик протечки;
- светодиоды и кнопки для индикации и управления в автономном режиме;
- стандартный шлейф для подключения датчиков охраны;
- неплохо было бы иметь возможность подключения дополнительных датчиков.
Все эти компоненты системы необходимо как-то подключить к плате Ардуино. Контроллер водоснабжения собственно и состоит из платы Arduino Nano и схемы согласования его с внешними устройствами.
Давайте разработаем для каждого элемента системы схему подключения к плате Ардуино, и только затем будем создавать функциональную и принципиальную схемы контроллера. Сейчас мы просто не представляем, какие управляющие сигналы необходимы.
Управление шаровым краном с электроприводом.
Сложнее всего управлять краном. На Али Экспресс есть недорогие моторизированные латунные краны трех вариантов:
- CR01 – двигатель с двумя выводами, без датчиков;
- CR02 - двигатель с тремя выводами, без датчиков;
- CR05 – двигатель с двумя выводами, с датчиками крайних положений.
Михаил выбрал моторизированный шаровый кран с датчиками крайних положений. На Али Экспресс кран маркируется CR05.
С точки зрения электрики кран представляет собой двигатель постоянного тока и два датчика крайних положений с общим проводом.
Если подать на двигатель напряжение одной полярности, то кран открывается. Напряжение другой полярности – закрывает кран. Датчики ОТКРЫТ и ЗАКРЫТ, при достижении краном крайних положений, замыкают соответствующие выводы устройства на общий провод.
Краны бывают с управляющим напряжением 5 и 12 В. Михаил выбрал вариант с питанием 12 В.
Еще из электрических параметров нас интересует ток потребления двигателя – 100 мА.
Для управления краном будем использовать 2 электромагнитных реле. Это самый простой вариант.
У схемы 4 состояния:
- Оба реле в неактивном состоянии (как на рисунке) – двигатель выключен, напряжение на нем равно 0.
- Сработало левое реле – на двигателе напряжение положительной полярности, кран открывается.
- Сработало правое реле – на двигателе напряжение отрицательной полярности, кран закрывается.
- Оба реле сработали – двигатель выключен, на обмотке нет напряжения. Это состояние не рабочее, но безопасное.
В качестве реле будем использовать модуль из двух реле с оптоизолированным управлением.
Вот схема одного канала модуля.
Реле срабатывает при замыкании входа In1 на землю.
В качестве электромагнитного реле в модуле используются устройства типа SRD-05VDC-SL-C.
Это реле и определяет выходные параметры модуля:
- Рабочие ток и напряжение коммутации:
- для активной нагрузки (cosϕ=1):
- 10 А 28 В постоянного тока;
- 10 А 240 В переменного тока.
- для индуктивной нагрузки (cosϕ=0,4):
- 5 А 28 В постоянного тока;
- 5 А 120 В переменного тока.
- для активной нагрузки (cosϕ=1):
- Максимально допустимое напряжение:
- 110 В постоянного тока;
- 250 В переменного тока.
Для нас более чем достаточно. Мы собираемся коммутировать напряжение 12 В и ток 100 мА.
Для управления двигателем крана нам необходимы 2 сигнала ОТКРЫТЬ (включает левое реле) и ЗАКРЫТЬ (включает правое реле).
Останавливать двигатель крана мы должны по срабатыванию датчиков крайних положений. Значит необходимо подключить к микроконтроллеру датчики.
В случае если микроконтроллер вовремя не остановит двигатель, например, при отладке программы, то произойдет катастрофа. Кран сломается. Поэтому, неплохо было бы сделать аппаратную блокировку двигателя при срабатывании датчиков крайних положений крана.
Еще одна защита от поломки крана – контроль тока двигателя. Когда кран упирается в крайние положения, ток, потребляемый двигателем, резко повышается. Если контролировать ток, то можно вовремя отключить реле и спасти кран.
Насколько эффективна будет эта защита – не знаю. Повышение тока происходит также в момент пуска двигателя или его закисания. Поэтому необходимо сделать задержку срабатывания защиты на повышения тока. Как это скажется на эффективности защиты – пока неясно. Но такая защита позволяет предотвратить поломку крана даже при обрыве проводов подключения к датчикам крайних положений. Если она будет работать эффективно, то можно будет отказаться от аппаратной блокировки сигналов управления реле. Поэтому давайте сделаем контроль тока, а потом проверим и решим, как его использовать.
Для управления краном в автономном режиме (на месте установки) необходимо добавить 2 кнопки ОТКРЫТЬ и ЗАКРЫТЬ.
Кран открывается и закрывается довольно долго (8 секунд). Давайте добавим светодиод, который будет индицировать состояние крана:
- открыт – светится;
- открывается – мигает часто;
- закрывается – мигает редко.
Все вышеописанные функции реализует эта схема. К сожалению, модуль реле управляется не совсем удачно для этой задачи, поэтому блокировку удалось сделать только с помощью дополнительных транзисторов. Может, кто-то создаст более простую схему.
Микроконтроллер управляет модулем реле через транзисторные ключи VT1 и VT2. При срабатывании датчика крана, через диод VD1 или VD2 на землю замыкается база соответствующего транзистора, и работа двигателя останавливается даже при активном сигнале управления.
Аноды диодов VD1 и VD2 можно подключить к нижним выводам резисторов 1 кОм модуля реле. В этом случае можно отказаться от элементов VT1, VT2, R1 и R2. Модулем реле можно управлять непосредственно от выводов платы Ардуино. Схема упрощается, но надо припаиваться к внутренним точкам платы модуля. В этом случае реле включаются низким уровнем на выводах платы Ардуино.
В качестве датчика тока используется резистор R8. При выбранном сопротивлении (1 Ом) рабочему току двигателя 100 мА соответствует напряжение 0,1 В. Высокая точность измерения нам не нужна, зато падение напряжения на датчике будет небольшим. Фильтр R9 С1 необходим для увеличения помехозащищенности измерителя тока и сглаживания пульсаций – последствий коммутаций обмоток ротора.
Кнопки, датчики крана подключаем с подтягивающими резисторами 2 кОм.
Датчик давления воды.
Михаил выбрал датчик давления USP-G41-1.2, который на Али Экспресс обозначается “Ultisolar Pressure Sensor Transmitter DC 5V G1/4 0-1.2 MPa / 0-174 PSI For Water Gas Oil”.
Датчик преобразует давление жидкости в выходное напряжение с линейной зависимостью:
- давлению 0 соответствует напряжение 0,5 В;
- давлению 1,2 мПа соответствует напряжение 4,5 В.
Продавец датчика давления USP-G41-1.2 заявляет следующие параметры.
| Параметр | Значение |
| Напряжение питания | 5 В |
| Выходное напряжение | 0,5 … 4,5 В |
| Ток потребления | не более 10 мА |
| Рабочий диапазон давления | 0 … 1,2 мПа |
| Максимально допустимое давление | 2,4 мПа |
| Предельное давление на механическое разрушение | 3 мПа |
| Рабочий диапазон температур | 0 … 85 C° |
| Погрешность измерения | ± 1,5 % полного диапазона преобразования |
| Температурная погрешность | ± 3,5 % полного диапазона преобразования |
| Время реакции | не более 2 мс |
Подключается датчик через трех контактный разъем.
Датчик имеет стандартный аналоговый интерфейс 5 В. Т.е. выходным параметром является напряжение с верхним значением 5 В. На такое напряжение рассчитаны аналоговые входы платы Ардуино. Подключим датчик через RC фильтр.
Постоянная времени RC цепи 10 мс. Конечно, мы сделаем еще цифровую фильтрацию измеряемого напряжения.
Датчик расхода воды.
Выбор пал на датчик расхода воды YF-B6.
На последнем рисунке видно, что в кране установлена крыльчатка, которая вращается потоком воды. Чем интенсивнее поток, тем быстрее вращается крыльчатка. На ее валу установлен постоянный магнит, на корпусе – датчик Холла. Таким образом, скорость вращения крыльчатки, а значит и расход воды, преобразуется в частоту выходных импульсов датчика.
Для определения расхода воды нам придется подсчитывать количество импульсов. Чтобы узнать интенсивность потока воды – будем измерять период выходных импульсов.
Продавец датчика расхода воды YF-B6 заявляет следующие параметры.
| Параметр | Значение |
| Скорость потока | 1 … 30 литров/минута |
| Частота выходных импульсов | F = 6,6 * Q ± 5%, где Q – поток литров/минута F = 11 * Q (по другим данным) |
| Напряжение питания | 3 … 24 В 5 … 15 В (по другим данным) |
| Потребляемый ток | 15 мА |
| Предельно-допустимое давление | 1,5 мПа 1,75 мПа (по другим данным) |
| Рабочая температура | -40 … +80 C° |
| Скважность выходных импульсов | 50 % ± 10 % |
| Напряжение высокого уровня выходного сигнала (питание 5 В) | не менее 4,7 В |
| Напряжение низкого уровня выходного сигнала | не более 0,5 В |
При питании устройства напряжением 5 В, выходной сигнал датчика – это логический сигнал с КМОП уровнями (0 … 5 В). Поэтому подключим датчик к дискретному входу платы Ардуино. Может, появится необходимость использовать датчик другого типа. А подобные устройства часто делают с выходом типа ”открытый коллектор”. Поэтому добавим подтягивающий резистор и подключим датчик как кнопку.
Подключается датчик через разъем XH2.5-3P.
| Контакт | Цвет провода | Сигнал | Назначение |
| 1 | Красный | Vdd | Питание |
| 2 | Черный | Vout | Выход |
| 3 | Желтый | GND | Общий |
Датчик протечки воды.
С этим датчиком не совсем все ясно. Пока Михаил планирует поставить вот такое устройство.
В моем партнерском магазине такие датчики продаются всего по 30 руб.
Там они названы - датчики уровня воды. Выходной аналоговый сигнал пропорционален глубине погружения рабочей поверхности датчика. Если его расположить горизонтально, то есть надежда, что устройство определит, что пол в помещении покрывается водой.
Характеристики датчика уровня воды.
| Параметр | Значение |
| Напряжение питания | 3 … 5 В |
| Потребляемый ток | не более 20 мА |
| Выходной сигнал (эмпирические данные) | 2 В – контакт с водой; 3,2 В – полное погружение рабочей поверхности |
| Рабочая температура | 10 … 30 C° |
| Влажность окружающей среды | 10 … 90 % без конденсата |
| Габариты | 62 x 20 x 8 мм |
Подключим устройство к аналоговому входу контроллера, подобно датчику давления.
Стандартный охранный шлейф.
Такой способ подключения охранных извещателей подробно описан в уроке 17. Возьмем его схему без изменений.
Измерение напряжения питания контроллера.
Локальные контроллеры системы ”Умный дом” питаются от отдельной сети 12 В. Напряжение, которое “дойдет” до контроллеров зависит от длины линии питания и сечения проводов линии. Интересно, какое напряжение питания контроллеров будет в реальных условиях. Можно для этого добавить цепь измерения напряжения питания.
Это резисторный делитель напряжения. При указанных на схеме значениях сопротивления резисторов контроллер будет измерять напряжение до 25,5 В.
Функциональная схема контроллера.
Теперь мы знаем, что и как подключать к плате Ардуино. Можно назначить конкретные выводы.
Принципиальная схема контроллера водоснабжения.
Остается согласно функциональной схеме подключить к плате Arduino Nano все разработанные выше узлы. Задача практически формальная.
Схема получилась не маленькой. Но она рассчитана на максимальную конфигурацию подсистемы. Вы можете оставить только необходимые вам компоненты.
Таблицы подключения. Окончательный вариант схемы.
Мы создаем реальное устройство, к которому будем подключать различные датчики, исполнительные механизмы, локальную сеть и т.п. С Михаилом решили, что для подключения внешних устройств будем использовать клеммные колодки.
Поэтому необходимо определить конкретные контакты для каждого сигнала. Для начала отобразим это с помощью таблиц.
1. Подключение локальной сети, питания. Разъем PWR-LINE
| Клеммная колодка, контакт | Обозначение сигнала | Назначение |
| X1-1 | A RS-485 | Сигнал A интерфейса RS-485 |
| X1-2 | B RS-485 | Сигнал B интерфейса RS-485 |
| X1-3 | GND | Питание – 12 В, общий провод RS-485 |
| X1-4 | + 12 В | Питание + 12 В |
2. Датчики. Разъем SENSOR2.
| Клеммная колодка, контакт | Обозначение сигнала | Назначение |
| X2-1 | Шлейф + | Сигнал + охранного шлейфа |
| X2-2 | Шлейф - | Сигнал - охранного шлейфа |
3. Датчики. Разъем SENSOR1.
| Клеммная колодка, контакт | Обозначение сигнала | Назначение |
| X3-1 | OUT датчик давления | Сигнал OUT датчика давления |
| X3-2 | Vcc датчик давления | Питание Vcc датчика давления |
| X3-3 | GND датчик давления | Сигнал GND датчика давления |
| X3-4 | OUT датчик протечки | Сигнал OUT датчика протечки |
| X3-5 | Vcc датчик протечки | Питание Vcc датчика протечки |
| X3-6 | GND датчик протечки | Сигнал GND датчика протечки |
| X3-7 | OUT датчик потока | Сигнал OUT датчика потока |
| X3-8 | Vcc датчик потока | Питание Vcc датчика потока |
| X3-9 | GND датчик потока | Сигнал GND датчика потока |
4. Резерв, расширение. Разъем RESERVE
| Клеммная колодка, контакт | Обозначение сигнала | Назначение |
| X4-1 | Вход резерв 1 | Резервный аналоговый вход 1 |
| X4-2 | Вход резерв 2 | Резервный аналоговый вход 2 |
| X4-3 | Выход резерв 1 | Резервный цифровой выход 1 |
| X4-4 | GND | Общий провод |
| X4-5 | GND | Общий провод |
| X4-6 | + 5 В | Выход питание + 5 В |
| X4-7 | + 12 В | Выход питание + 12 В |
5. Подключение моторизированного крана. Разъем VALVE
| Клеммная колодка, контакт | Обозначение сигнала | Назначение |
| X5-1 | + двигатель | Вывод + двигателя крана |
| X5-2 | - двигатель | Вывод - двигателя крана |
| X5-3 | открыт | Датчик открыт |
| X5-4 | закрыт | Датчик закрыт |
| X5-5 | общий | Общий провод датчиков |
Согласно этим таблицам Михаил нарисовал окончательный вариант схемы контроллера водоснабжения.
Когда Михаил соберет и установит контроллер, он даст мне фотографии устройства, и я дополню ими статью.
В следующей главе будем разрабатывать программное обеспечение контроллера водоснабжения.
Предыдущая глава Список статей Следующая глава
Автор публикации
Эдуард, добрый день.
По крану CR05. Посмотрите как я подключал концевики, может и Вам подойдет такой вариант.
http://greentalk.ru/blogs/entry/573-%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0-%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D0%B8-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85-%D0%B8-%D0%BB%D1%8E%D0%B1%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85-%D1%82%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D1%86/
Здравствуйте!
Там концевики встроены в кран.
Да, я понимаю что встроены, хотя с такими кранами не работал.
Потребуется «допилить», если это возможно.
Кран CR01 не имеют выводы датчиков, но концевики положения ротора у них есть и они разрывают питание двигателя в крайних положениях. По этому можно использовать для управления только два провода, а замеряя ток в цепи мотора можно определить работает он или нет.
Здравствуйте!
Согласен. Вполне рабочий вариант.
Добрый день.
Спасибо за доступное изложение материала. Отсутствие практики в схемотехнике не даёт мне возможность «читать налету».
Мои вопросы несколько дилетантские.
Правильно ли я понял, что шлейф А2 введён для дополнительных охранных устройств помимо упомянутых в общей схеме?
Резерв А6 и А7 — оставлены на будущее. Для чего там присутствует группа RC?
Здравствуйте!
Шлейф для дополнительного контроля двери, окна помещения установки контроллера.
Выводы A6 и A7 Arduino Nano убогие. Они могут работать только как аналоговые входы. Я отвел их для подключения других датчиков, измерения аналоговых сигналов и т.п.
RC цепочки — простейший фильтр.
Здравствуйте! По мимо Датчика расхода воды все равно придется ставить обычный счетчик воды опломбированный водоканалом, может поставить стандартный с импульсным выводом?( возможно ли такой подключить к ардуино?). По цене дешевле обойдется, чем датчик и счетчик.
Здравствуйте!
А вход для расходомера и рассчитан на импульсный выход. Стандартный счетчик можно подключить к этому входу.
Здравствуйте! Для обнаружения протечек можно использовать датчик давления. При закрытом шаровом кране измерять падение давления в системе.
Здравствуйте!
Михаил так и предлагает. Только надо знать, что все краны закрыты.
Вряд-ли это может считаться разумной идеей. Кто может дать гарантию постоянного давления в системе? А если воду вообще отключат? А если даванут сверх меры? Я, конечно, не знаю ситуации конкретно у Михаила — но было бы не плохо, если бы система оказалась полезной не только ему 🙂 Дом — это, конечно же, не квартира, но вот у меня в дневное время давление в холодной системе достигает порядка 9-12 бар (вместо 7 положеных), а как-то зашёл ночью в туалет и увидел стрелку манометра лежащую на 15 барах. Да, я знаю о существовании редукционных клапанов. Но при его настройке на 7 бар, если на кухне кто-то моет посуду, а ты в этот момент принимаешь душ, то достаточно спустить смывной бачок — и можно нехило ошпариться в душе кипятком
Проверять по падению давления не самая простая затея, безусловно. Однако, иногда она оказывается проще альтернативных установок датчиков протечек, как это оказалось у меня. У меня 7 точек водоразбора, еще потенциальных 3 точки утечки и водяной узел еще. Опутать всё, везде, тяжко.
Поэтому я, при условии возможного наращивания и совершенствования системы заложил возможность проверки по падению давления. По сути она представляет из себя только датчик давления и алгоритм, т.е. ничего ни дорогого, ни сложного.
А алгоритм очень прост. Если выставлен режим «никого дома», то любое падение давления ниже порога перекрывает клапан. Да, безусловно перекрывать клапан можно и просто переводя дом в режим «никого дома», но я потом еще хочу сделать системы капельного полива растений в доме и там это тоже может пригодиться. Так что эта штука, скорее небольшое дополнение, нежели серьезный полнофункциональный модуль и пригодится еще для мониторинга давления в сети, после насосной станции или в магистральном водопроводе (если захочется повоевать с Водоканалом).
Теперь про перепады давления.
Цифры меня удивили. 1 бар примерно равен 1 атм (отличие на примерно 1%). Давление в городской сети равное 15 атмосферам это сродни теракту. Регламентные и технические спецификации позволяют делать критическую проверку давления в магистралях (испытания) при давлении 10 атм. Нормальный смеситель по спецификации должен держать до 7 атм. Поэтому применение редукторов, тем более если у вас такие фокусы как 15 атм — обязательная практика.
Сейчас нахожусь в квартире, с 3 точками водоразбора. Стоят редуктора. В свое время пришлось их менять и заморочился проверкой. Выставлены сейчас на 5 атм примерно. Можно мыть посуду, мыться в душе и слить унитаз и никакого дискомфорта. Нормальным давлением считается уже 4 атм. Ниже это уже да, точки водоразбора включать лучше по очереди.
Спасибо, что прояснили ситуацию — мне на самом деле интересно понять Вашу инфраструктуру, ибо, как я сказал комментом ниже — я тут делаю первые шаги, и мне важно понимать, что делается, как и для чего. На счёт перепадов давления — жаль что тут нельзя выкладывать фотки, а то бы я не поленился как-нибудь снова разобрать сантехнику, снять редуктор и сфотать показания манометров (у меня их два — один на входе магистрального фильтра в 100 микрон, а второй на выходе) Я надеялся, что с помощью фильтра (у меня HoneyWell) у меня давление немного упадёт. На самом деле я всё равно хочу убрать редуктор из ввода в систему и поставить его только на ввод в водогрей. Просто при давлении в 10 бар у меня из фильтра воды, чистая водичка бежала ровным потоком сколько нужно. А щас только около стакана, а потом по капелькам капает
У меня очень похожая самодельная система. Такие же краны, похожие датчики. Когда никого нет дома, вода закрыта. Если вода нужна стиральной или посудомоечной машине, то она ненадолго открывается. Для этого внутрь техники встроены радиомодули, запитанные от электромагнитных клапанов. Работает 4 года.
Здравствуйте.
По сигнализации работы крана, думаю более понятно было бы использовать 2 светодиода, например «открытие/открыт» — желтый, «закрытие/закрыт» — зеленый.
Как правило шаровые краны не являются регулирующими, потому должны занимать одно из крайних положений — или открыт, или закрыт; для защиты крана можно ввести время хода, если не сработал концевой выключатель через 9 секунд (если время хода 8 секунд) после подачи команды, то появляется сигнал «авария», для него неплохо бы задействовать красный светодиод.
Здравствуйте!
Возможны разные варианты. Мы решили так. Контроль по времени есть.
Здравствуйте Эдуард! Продолжаю с удовольствием следить за Вашими статьями. Не могли бы Вы прояснить пару вопросов? Почему выбор пал именно на CR05? Я у себя установил CR7-01. Там для управления служит всего один провод и управляется он логическим уровнем прямо от контроллера — «0» — открыт, «1» — закрыт. Очень удобно и не надо заморачиваться всякими реле и дополнительными модулями управления.
Здравствуйте!
Кран выбирал Михаил. Я попрошу, чтобы он прочитал ваши комментарии.
Дело в том, что CR7-03 (или CR7-01) имеют внутри дополнительные концевики (кроме датчиков положения), которые отсекают питание от двигателя в крайних положениях — то есть не надо заморачиваться отслеживать положение двигателя крана замером потребляемого тока. Это очень удобно и не нужен лишний код, вместе с ненужной обвязкой
Кран был выбран по причине его доступности лично мне, при этом он явно доступен и всем остальным (то есть другим хуже от этого выбора не будет).
CR07 не рассматривал, но каждый волен переделать это под свои возможности.
Концевики, как и датчики положений штука механическая, контактная и, тем более будучи установленными в каком-нибудь подвале, подвержены окислению и выходу из строя. Поэтому контрольный механизм отключения при превышении порогового тока я считаю и для CR07 обязательным
Михаил здравствуйте! Извиняюсь, что снова пристаю с этими кранами — я ни в коем случае не пытаюсь никому навязать своё мнение, просто хочется понять несколько моментов. Вот например, Эдуард упомянул периодические переключения крана, дабы избежать закисания. А если шаровый механизм всё-таки закиснет? А если внутрь, вдруг попадёт инородное тело и его заклинит? Я понимаю, что на вводе у Вас обязательно установлен грязевик — но чего в жизни не бывает? Мне кажется надёжней было бы использовать концевики в качестве датчиков положения и написать подпрогараммку тестирования крана. Алгоритм примерно таков — опрашиваем сигналы с датчиков и определяем в каком он положении. Если на обоих датчиках уровень одинаковый — кран не исправен, бьём тревогу. Если он открыт — даём сигнал на закрытие, опрашиваем датчик положения «открыт» и если на нём уровень не поменялся — кран не исправен, бьём тревогу. Если поменялся, считаем семь секунд (у меня в описании крана время перехода из одного состояния в другое указано 5 сек. Дадим ещё две на всякий случай) и если за это время изменился уровень второго концевика, то считаем что кран исправен, и продолжаем тест в обратном направлении. Если уровень не изменился — считаем кран неисправным и бьём тревогу. И если выявлена неисправность — лезем в кран и выясняем проблему. Это может быть или заклинивший кран или закисшие концевики. Я эту подпрограммку включил в цикл setup(), она прогоняет все краны при перезагрузки контроллера, думаю её переодически запускать в основном цикле, только ещё не решил сколько раз. Мне кажется это проще, чем использовать для этих целей АЦП. И второй вопрос — Вы уже подавали на свой кран напряжение? Уверены, что в крайних положениях движок сервопривода клинит и он увеличивает потребление тока? Я больше чем уверен, что в Вашем сервоприводе они тоже есть, и при установке в крайнее положение они отсекают от двигателя питание, при этом продолжая запитывать контроллер сервопривода. Разберите актуатор и посмотрите — готов спорить, Вы его там найдёте. Я свои разбирал. У меня CR7-01 и CR04.
Разобрал CR04, сделал фотки — если оставите свою электронку, вышлю их Вам. Таки да — там есть уже защита от поломки, внутрях стоят концевики, отключающие двигатель сервопривода в крайних положениях. Уверен на 100% — у вас в CR05 они тоже есть. Так что вряд-ли получится отслеживать крайние положения по увеличению потребляемого тока. Скорее — по его уменьшению. А ещё — в этих сервоприводах стоят металлические редукторы, и шестерня, которая вращает крыльчатку — то же металлическая. А сама крыльчатка, которая крутит шар в кране — она ПЛАСТИКОВАЯ. Микроконтроллер замеряет аналоговый сигнал не быстро. Усилие на крыльчатку в крайних положениях было бы достаточно серьёзное, если бы производитель не позаботился о снятии с неё нагрузки, отключением двигателя. Крыльчатка просто резво износилась бы. Такие дела…
Здравствуйте!
Фотографии можно на форуме сайта выложить. Да и обсуждение такой объемной теме, мне кажется, лучше там вести.
На счёт датчика потока воды — однозначно неудачный выбор. Сперва я у себя установил эти же самые турбинные датчики. Потом пришлось разбирать по-новой всю сантехнику и менять их на крыльчатые. Я их перепробовал штук шесть разных, включая Ваши турбинные. В итоге остановился на этих — https://ru.aliexpress.com/item/Hall-flow-sensor-MJ-168-6-Flow-range-2-30L-min-Diameter-3-4-Intelligent-water/32684375794.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edZsp0Dy Если Вы их ещё не установили — то рекомендую пересмотреть свой выбор
Спасибо за совет. Но, опять же, выбор за Михаилом.
Я не имел дела ни с выбранным мной датчиком давления, ни с предложенным вами, поэтому у меня аргументов и доводов нет.
К сожалению из вашего поста невозможно понять причины, почему один плохой, а другой хороший. Но было бы интересно узнать причины, почему турбинный признан негодным. Он ломался? Он клинил? Он не считал? А то пока «он плохой — потому что плохой»
С удовольствием расскажу… Дело в том, что я не совсем понял для чего именно Вам необходим этот датчик. Если просто для фиксации потока воды (типа — он есть или его нет) — то он наверное вполне подойдёт. У меня стояла задача считать количество потреблённой воды, с точностью, не хуже механических счётчиков (приборов учёта), которые ставят управляющие компании (или водоканал). То есть по сути — нужно было дублировать их показания, для автоматической отправки показаний в контролирующие органы (как и показания электросчётчика). Да, я знаю про существование импульсных счётчиков (с выводами для снятия импульсов). Но у нас таких, на момент выбора и покупки, в продаже не было… Да и сейчас встречаются крайне редко. В основном — это дешёвая Норма. Единственное, что удалось найти в продаже — это счётчики АО «Тепловодомер». Их особенность в том, что под циферблатом расположено колесо, примерно в сантиметр диаметром, разделённое на три сегмента — два из которых зеркальные, а один чОнрый. Один оборот данного диска отсчитывал ровно один литр. Удобно повесить оптопару и считать импульсы — сперва подумал я. Их я и купил, принёс домой, поставил… представил этот колхоз с оптопарой и решил от этой идеи отказаться. Тут подумалось про датчики потока и электронный счётчик. Так вот, что касается этих и нескольких других датчиков… Начал искать, и первое, что попалось на глаза — это вот эти латунные турбинные датчики, что у Вас. Я их закупил сразу же, не думая — ибо опыта «общения» вообще с подобными датчиками не было. Выбирал по принципу — пластиковый корпус — нахер сразу. Из латунных нашёл только эти. Приехали, поставил, собрал контроллер, настроил коэффициенты пересчёта импульсов в литры — стал счастлив. Но через неделю заметил отставание от ПУ от пяти до десяти с небольшим литров. В ходе недолгих разбирательств, выяснилось, что при подтекающем унитазе (на который я некоторое время не обращал внимания) потока воды не хватает, что бы сдвинуть крыльчатку турбинки, в то время, как ПУ подтекающую воду исправно считал. Ещё пример — фильтр очистки воды. Когда давление в системе чуть ниже нормы, например в выходные, струйка воды небольшая, но достаточная, что бы её считал ПУ, но не достаточная что бы сработал датчик потока. Вот, кстати, если в этот момент открыть какой-нибудь смеситель, что бы создать сильный поток, а потом его закрыть — то датчик будет продолжать считать струйку от фильтра. В общем такая работа датчика меня не устроила, пришлось искать альтернативы… Начал закупать разные крыльчатые датчики, разных сечений. И тупо эксперементировать… Закупались датчики в ценовой категории 400-600 рублей. В итоге остановился на паре датчиков, которые вроде бы пока считают воду адекватно ПУ. Ну в смысле, я немного уменьшил коэффициент пересчёта и наблюдаю картину, когда у меня счётчик то отстаёт на несколько литров в месяц, то догоняет. Пока меня устраивает… Извиняюсь, что так много буков — просто хотелось донести свою мысль до конца. Я как, и Михаил, тоже только начинаю в этом направлении первые шаги. По этому приходится эксперементировать
Вот огромное просто спасибо за инфо! В принципе я прям не планировал делать счет по показаниям, но лучше сразу заложить эту возможность. Я закажу такой, как вы посоветовали и перейдем на него. Ваши замечания для корректной работы весьма важны. Еще раз спасибо!
Рад, если чем-то смог помочь… Но не факт, что я закончу с экспериментами и не найду более крутые датчики 🙂 🙂 🙂 Просто на данный момент я перепробовал всё, что смог найти в продаже на Али-Экспрессе из подходящего. Из характеристик принималось во внимание сечение (я тестировал только 1/2″ и 3/4″) и пропускную способность.
И по схеме — не слишком ли жирно использовать две кнопки управления краном, при наличии светодиода индикации его состояния? Почему бы не сэкономить один вывод контроллера и не управлять краном одной кнопкой? 🙂 Я так сделал, видимо потому что у меня ситуация чуть по-жестче — у меня управляются три крана… Да и вообще я жадный по-жизни 🙂 По подключению датчиков потока — я так понял он будет один, и ввод воды у него только холодный? У меня в квартире вода холодная и горячая — соответственно датчиков тоже два. Я их повесил на внешние прерывания (выводы 2 и 3 микроконтроллера) И импульсы с датчиков считаю по прерываниям. Мне кажется так точнее и надёжнее подсчёт количества воды
Если есть свободные выводы, почему бы не сделать 2 кнопки. Так удобнее.
У Михаила дом, а не квартира. Только холодная вода.
На счет внешних прерываний — это не самый надежный способ. Прерывания аппаратные, они срабатывают на любую помеху. Я предпочитаю обрабатывать входные импульсы программно.
Ну просто я для этих целей выбрал себе кнопки со встроенными светодиодами — мне показалось это красивым, удобным и элегантным решением. Кнопка — она же индикатор положения крана. Нажал — кнопка загорелась, ещё раз нажал — потухла 🙂 Красота…
Как насчет показать схему? Решение? Реализацию?
Она же уже давно прямо перед Вами! В следующей статье даже фото собранного контроллера имеется
Эдуард, а у Вас на схеме я не нашёл часов реального времени — это так задумано за ненадобностью?
Здравствуйте!
Да, не вижу необходимости в них. Тем более всем управляет центральный контроллер.
Сколько это стоит? и может быть вы это делаете и продаете?
Контроллер водоснабжения устанавливается в месте ввода в дом или квартиру водопроводной трубы. В трубу врезается моторизированный шаровый кран и, по необходимости, датчики протечки, давления и расхода воды.
Здравствуйте!
Нет. Я делал проект совместно с человеком. Он отказался от продолжения.
> мПа
МПа