Hola a todos.
El proyecto que os presento surgió como consecuencia de la nueva afición de mi mujer: los terrarios. Estos bichos necesitan un control de temperatura y humedad que permita emular las condiciones de sus entornos de origen, por lo que me vino estupendamente para empezar a pensar en un sistema de control automático que permitiera controlar ambos parámetros, y además incluir un control de encendido automático de las bombillas para simular el ciclo diario de luz y otras funciones que se me ocurrieron por el camino... de todo esto surgió el proyecto CATE ( Control automático de Terrario)
COMPONENTES
Los sistemas que actualmente forman parte del proyecto son:
- Unidad Central y sensores.
- Control de Iluminación ( 2 bombillas en el Terrario)
- Control de Elementos de Red ( bomba de fuente, riego, manta térmica).
Unidad Central:
Esta unidad es el cerebro del sistema, está construido alrededor de un PIC18F4550. He usado este PIC porque tiene un número alto de pines que me han venido estupendamente para conectar fácilmente los sensores y el LCD gráfico.
El LCD gráfico es monocromo con una resolución de 128x64 , suficiente para mostrar toda la información. Es además un LCD táctil ( Touchscreen) , para evitar usar botones adicionales, así todo queda muy compacto y "moderno".
La unidad de control contiene el reloj RTC con su pila correspondiente y está conectada a un sensor externo de humedad/temperatura SHT11 y a otro, solo de temperatura, DS18B20. También tiene un conector para comunicarse vía serie con las unidades de control de iluminación y de elementos de red. Los 3 conectores usan clavijas RJ-11 , de teléfono vamos...
Control de Iluminación:
Esta construido con un 16F628A. Su función básica es recibir los comandos vía serie desde la unidad de control central, decodificarlos y controlar el apagado/encendido de las 2 bombillas del terrario mediante 2 relés. Tiene también implementado un sistema de seguridad que actúa cuando dejan de recibirse comandos durante un periodo largo de tiempo ( horas) , es ese caso entra en un modo de funcionamiento autónomo que apaga y enciende las bombillas siguiendo una cadencia prefijada. Este modo esta poco depurado, pero por ahora no ha sido necesario, ya que la conexión con la unidad central no se ha interrumpido nunca. Esta unidad esta integrada en la caja de bombillas del terrario con su propia alimentación.
Control de Elementos de Red:
Es similar al Control de Iluminación, pero en este caso el control es sobre 3 elementos conectados a la red, también he usado relés, no he utilizado Triacs porque tenia los relés a mano... Está unidad la he incluido en una caja de 8 enchufes suficientemente grande para poder albergarla junto a su fuente de alimentación, además la caja venia con 2 conectores RJ-11 que me han venido de perlas para la conexión con la Unidad Central.
INTERFACE LCD/TOUCHSCREEN
Os detallo la información que presento en el LCD.
Pantalla Principal:
Area1:
- Temperatura 1 ( T1), actual, máximo y mínimo del día.
- Temperatura 2 (T2), actual, máximo y mínimo del día.
- Humedad (H), actual, máximo y mínimo del día.
Area2:
- Fecha y Hora
- Modo Día/Noche
- Aviso T1 alta/baja
- Aviso H alta/baja
Desde esta pantalla se puede pasar a la pantalla de Presentación de Historial o a la de Menu de Control, pulsando sobre el Area1 o Area2, respectivamente.
Presentación Historial: son tres pantallas que presenta el historial de las ultimas 24 horas de T1, T2 y H usando un gráfico. Con un botón se avanza de pantalla y con otro se vuelve a la Pantalla Principal.
Menú de Control: permite acceder a 6 menús secundarios:
- Control Luz1 ( principal)
- Control Luz2
- Control Riego
- Control Bomba fuente
- Ajustes
- Volver a pantalla principal.
Los menús de control de Luz1, Luz2 y Bomba, permiten programar a que hora empieza y termina el encendido diario. El menú de riego permite definir los intervalos de activación a lo largo del día y la duración de dichos intervalos. Todos estos menús permiten también encender/apagar de manera manual cada elemento.
Seleccionando "Ajustes" se pasa al Menú de Ajustes, que a su vez permite acceder a 4 menús secundarios.
- Cambiar Fecha y Hora
- Cambiar Limites T1 y H
- Información del Sistema
- Volver al Menú de control.
El Menú de Cambio de fecha/hora nos permite cambiar eso... El de Información del Sistema nos muestra la versión, fecha/hora del último arranque y el estado de los elementos que se controlan: Luz1,Luz2, Bomba, Riego.
El Menú de Límites permite programar los límites superior e inferior de T1 y H, que activan un modo especial de control:
Si T1 supera el limite superior se apaga Luz2 para "refrigerar" un poco.
Si T1 no llega al límite inferior se enciende Luz2 si estuviese apagada.
Si H supera el límite superior no se activa el riego cuando corresponda por programa.
Si H no llega al límite inferior la duración de cada activación del riego es máxima (10 segundos).
La activación de estos modos se visualiza con los avisos que aparecen en la Pantalla Principal.
El Modo Día/Noche se usa para desactivar todos los elementos controlados cuando llega la noche, independientemente del programa de cada uno de ellos. El modo "Día" corresponde con el encendido de Luz1 y el modo "Noche" con el apagado.
OPERACIÓN
Cuando la Unidad Central arranca chequea la conexión con los sensores, si hay algún error lo muestra en la pantalla, también permite calibrar el touchscreen en esta fase de arranque. No es necesario calibrar cada vez que se arranque porque los datos de calibración quedan grabados en la EEPROM.
Todos los datos de los programas, modo y límites quedan grabados también en EEPROM.
Después de esta fase de arranque y chequeo aparece la Pantalla Principal, desde donde se puede ya acceder a todas las funciones descritas anteriormente. La luminosidad del LCD se reduce después de un tiempo de inactividad "humana", no se apaga totalmente, para permitir una lectura de los datos de la Pantalla Principal. También desde cualquier menú, si no hay actividad (pulsación en el touchscreen) se vuelve automáticamente a la Pantalla Principal.
Para verificar la conexión de la Unidad central con la unidades de control existe un LED en cada unidad que se enciende con cada recepción/decodificación de comandos (cada segundo) . Los comandos se envían como una cadena ASCII, para poder depurar fácilmente el sistema, conectando los elementos necesarios al PC mediante el puerto serie.
No he dicho nada del control del elemento Manta Eléctrica, porque en la versión actual no lo he incluido, pero sería parecido al control de la Bomba de la fuente. Respecto al riego, deciros que uso una bomba de acuario en una caja de plástico con varios litros de agua y una boca mini de riego por aspersión, la bomba no es muy potente pero el chorro de agua que sale, parece suficiente, a pesar de que se activa solo unos segundos.
Como veis hay bastantes cosillas, aun así tengo todavía espacio en la memoria flash del PIC; por lo que si se os ocurre algo, podría incluirse sin problemas de espacio.
Creo que no me dejo nada. Espero que os guste.
Os dejo una foto ahora (es antigua
), ire poniendo más cosas...
