DIN rail Arduino klonas (techninė įranga V2)

Apžvelgdamas techninę įrangą pirma kartą nesuteikiau jokios informacijos apie schemą ir PCB ne veltui. Viskas tik todėl kad šiuos du dalykus jau buvau pradėjęs keisti. Dabar kai apsistojau su galutiniu sprendimu galiu juo pasidalinti su jumis.

DIN rail Arduino klonas (taisyklės)

Tęsiant DIN įrenginio aprašymo ciklą liko tik aprašyti kaip apsirašomos ir naudojamos taisyklės.  Taisyklės susies įėjimus su išėjimais, t.y. jos tikrins ar įėjimas tenkina taisyklės reikalavimą ir esant tokiai situacijai padarys išėjimą tokį koks numatytas taisyklėje. Viso yra 16 taisyklių kurias dabar pasakosiu kaip konfigūruoju, tikrinu ir pritaikau esant poreikiui.

Struktūra

Taisyklės turi sekančius laukus:

• Įėjimas – daviklio adresas kurį stebime. Kuomet įėjimas yra nulinis laikome kad taisykle nesukonfigūruota ir jos tikrinti nereikia;
• Išėjimas – išėjimas kurį keičiame kuomet įėjimas tenkina taisyklės sąlygas;
• Įėjimo minimali reikšmė – reikšmė nuo kurios taisyklė tenkinama;
• Įėjimo maksimali reikšmė – reikšmė iki kurios taisyklė tenkinama;
• Išėjimo reikšmė – esant teisingai taisyklei nauja išėjimo būsena;

Turime net 16 taisyklių, o tik 8 įėjimus ir 8 išėjimus, ne veltui. Kelios taisyklės gali turėti ne tik tą patį išėjimą, bet skirtingus įėjimus, ar skirtingus įėjimų minimalius ir maksimalius rėžius. Atsiranda galimybė vieną išėjimą valdyti atsižvelgiant į kelis įėjimus, arba dar geriau – išėjimo stiprumą (PWM) valdyti priklausomai nuo įėjimo reikšmės. Apdorojant taisykles jos peržvelgiamos grupėmis pagal išėjimus, taip paeiliui nustatomas galutinis stipriausias išėjimas reikalingas šiam išėjimui.

Apdorojant taisykles programa atlieka tokią seką veikimų (trumpos rodyklės reikškia teigiama atsakymą, o ilgos neigiamą arba veiksmo užbaigimą):

DIN rail Arduino klonas (išėjimai)

Išėjimų aptarimas bus labai trumpas.

Pirmiausia tai mano įtaisas, kaip ir bet kuris kitas Arduino, išėjimams gali generuoti skaitmeninius (on/off) arba PWM impulsinius išėjimus. Viso valdiklyje turime 8 išėjimus iš kurių visi gali būti skaitmeniniais ir 4 iš jų panaudoti galime kaip impulsinius. Bet apie viska iš eilės.

Technika

Išėjimo signalas valdiklyje yra tokios pačios įtampos kaip pagrindinis įrenginio maitinimas. Schemoje panaudota ULN2803 kuri ir konvertuoja Atmega328P signalus. Kiekvienas išėjimo kanalas gali būti apkrautas iki 500mA tik reikia įsitikinti kad tiek sugebės duoti pats maitinimo blokas.

Aš praktikoje beveik visuomet naudoju 12V maitinimą, tad kaip išjimus labai patogu naudoti plačiai paplitusias 12V rėles:

DIN rail Arduino klonas (įėjimai)

Aptarsiu kaip atrodo įėjimai, arba visokie ten sensoriai ir davikliai.

Sensorių rūšių kol kas tikrai nėra daug, kol kas viso labo 10 vienetų. Jie yra sekantys:

• DS18B20 temperatūra;
• DHT11 drėgmė;
• DHT11 temperatūra;
• DHT11 drėgmės ir temperatūros santykis (dew point arba kažkas panašaus);
• Button – trumpalaikis mygtuko/signalo įėjimas;
• Switch – ilgalaikis mygtuko/signalo įėjimas;
• Analog In – analoginės reikšmės nuskaitymas;
• 10K termistoriaus temperatūra;
• Srovės stiprumo sensorius (savadarbis panaudojus srovės tranformatorių);
• Generatoriaus įtampos sensorius (0-600V sekimas);

Įėjimų skaičius gali augti pagal situaciją, atnaujinat programinę įrangą. Techniškai pajungti galima dauguma 5V darbinės įtampos daviklius naudojančius vieną laidą duomenims perduoti.

Techninė dalis

Davikliai, kaip jau minėjau techninės dalies aprašyme, yra jungiami per 3 pin jungtis, kurios turi +5V maitinimą, signalo ir GND jungtis. Pati jungtis davikliai lengvai ištraukiama. Keli pvz.:

Šiuo atveju ėmiau ir sujungiau DS18B20 ir DHT11 tiesiai prie kištuko. Liko tik pajungti šiuos sensorius į kontrolerio gale esančius įėjimų lizdus:

DIN rail Arduino klonas (menių ir valdymas)

Prieš pradėdamas įrašus apie šio įrenginio išėjimus ir išėjimus turiu pirmiausiai pakalbėti apie tai kaip abstrakčiai atrodo vartotojo sąsaja. Pirmoje vietoje štai pasidalinsiu atnaujintu DIN korpuso vaizdeliu kuriame priklijavau šiokias tokias instrukcijas vartotojui:

Išvaizda neįmantri. Atsirado mygtukų paaiškinimai, įėjimų ir išėjimų adresavimas bei maitinimo poliariškumo nurodymai.

Dabar pereisiu prie savo programos. Trumpame filmuke pamatysite kaip veikia pradinis variantas:

DIN rail Arduino klonas (techninė įranga)

Paskutiniai du projektai su kuriais dirbu paskatini sukurti valdiklio techninę įrangą kurią būtų patogu naudoti įvairiais tikslais. Arduino įvairiais variantais yra super reikalas, bet ne visada patogu dėlioti laidukus pajungiant įėjimus bei išėjimus, tenka ieškoti rėmo jam ir panašiai. Taip dažnai iškyla kaina nes reikia pirktis pati Arduino, kelis skydelius jam.. Taigi kodėl nepadarius kažko universalaus, o kas yra labiau universalu nei DIN bėgiuose montuojami moduliai? Pristatau savo naujausia gaminį: