Автоматика для инкубатора на PIC контроллере

Колтуник Ю.Ю.

Всем доброго здоровья!!!

Предлагаю на Ваше рассмотрение, а при потребности и повторение устройства для контроля процесса инкубации. Предложенное устройство умеет поддерживать заданную температуру, влажность и осуществлять переворот в заданное время.

Сердцем устройства является микроконтроллер PIC16F628A. Датчиком служит DHT-22. Управление нагревателем, увлажнителем и переворотом лотков с яйцами возложено на реле.

От положения регулятора резистора R6 зависит контрастность выводимых на индикатор символов. Транзисторы могут быть любыми n-p-n, максимальный ток коллектора которых, должен быть раза в два больше рабочего тока примененных реле.
Схема устройства представлена ниже:

Данная схема аналогична схеме в статье «Блок автоматики для инкубатора».

При подаче напряжения на схему на индикаторе пояыляется сообщение приветствия: Рисунок 2

а следом показание измеренной температуры и влажности. Рисунок 3.

Регулировка осуществляется кнопками SB1, SB2, SB3, SB4, SB5.

Назначение кнопок:
SB1 — уменьшение температуры термостатирования
SB2 — увеличение температуры термостатирования
SB3 — кнопка переключения установки гистерезиса и температуры
SB1 при нажатой SB3 — Уменьшение гистерезиса температуры
SB2 при нажатой SB3 — Увеличение гистерезиса температуры
SB4 при нажатой SB3 — Уменьшение гистерезиса влажности
SB5 при нажатой SB3 — Увеличение гистерезиса влажности
SB4 — уменьшение величины влажности
SB5 — увеличение величины влажности

Рисунки 4, 5 и 6.

Устройство имеет сервисное меню. Для входа нажимаем:
SB2 Температура +
SB3 Гистерезис
SB5 Влажность +

Данное меню, в сравнении с предыдущей версией, потерпело полное изменение, а именно: Рисунок 7.

Видим реальную температуру, которую измеряет датчик Real Temp=35.0C
А ниже, нажатием на кнопки SB1 и SB2, устанавливаем нужную, откалиброванную температуру. Korrect T=35.0C.

Температуру можно корректировать на плюс, минус 10.0 градусов С. Т.е. если измеренная температура по датчику «Real Temp=35.0C» то мы имеем возможность, установить значения от 25.0 до 45.0 градусов С. При этом, изменения происходят в режиме реального времени. Если не менять установки корректировки, то каждые 1,5 секунды, будут отображаться новые, измеренные данные температуры, а значения корректировки пересчитываются. После ввода значений корректировки температуры, нажимаем SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход (Рисунок 8) в следующее меню:

В этом меню, мы корректируем показания влажности. Все настройки аналогичны настройкам температуры.

После ввода значений корректировки влажности, нажимаем
SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в следующее меню:
Как только видим надписи Povorot ON, Motor down (Рисунок 9) — отпускаем все кнопки.

Далее выбираем кнопками:
SB2 — «Включить» функцию переворота (Povorot ON)
SB1 — «Выключить» функцию переворота (Povorot OFF)
SB5 — Направление переворота «Вверх» (Motor UP)
SB4 — Направление переворота «Вниз» (Motor DN)

После Включения/Выключения функции переворота, выбора направления движения мотора, нажимаем:

SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в следующее меню.
Как только видим надписи Timer SET и Power On (Рисунок 10) — отпускаем все кнопки.

Далее выбираем кнопками:
SB2 — Увеличить период задержки между сменами направления движения
SB1 — Уменьшить период задержки между сменами направления движения
SB5 — Увеличить период Подачи напряжения на мотор
SB4 — Уменьшить период Подачи напряжения на мотор

После настройки таймеров переворота, нажимаем:
SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в основную программу.
Если отключить функцию переворота (Povorot OFF), то после подтверждения, мы попадем в основную часть программы, без установки таймеров функции переворота. При работе программы в штатном режиме, для того, чтобы увидеть таймеры функции переворота нажимаем SB3 (1сек) и отпускаем, на дисплее отобразиться величина гистерезиса, а затем таймеры функции переворота, и направление переворота. Рисунок 11.

Если производились настройки гистерезиса, то таймеры функции переворота, и направление переворота отображаться не будут. Рисунок 12.

Если происходит выход из строя датчика, устройство отключает нагреватель и увлажнитель, функция переворота при этом продолжает работать.
На экране появляется соответствующее сообщение:

После замены датчика, либо устранения обрыва, устройство возвращается к работе.

Печатную плата устройства можно использовать с предыдущей версии «Блок автоматики для инкубатора»

Отдельно хотелось бы затронуть сочетания кнопок, для входа в каждое меню настроек сразу. Например, если нам необходимо откорректировать значения температуры, и только, не вижу смысла бегать по всему сервисному меню. Для упрощения использования прибора, добавлены следующие сочетания кнопок:
Для входа в меню корректировки температуры зажимаем: SB1 и SB2 при этом на индикаторе (Рис. 14) видим:

Для входа в меню корректировки влажности зажимаем: SB4 и SB5 На экране (Рис. 15) будет:

Для входа в меню функций переворота зажимаем: SB1 и SB5 Видим рисунок 16.

Для входа в меню таймеров переворота зажимаем: SB2 и SB4 Видим рисунок 17.

При входе в одно из меню выше описанным сочетанием кнопок, выход осуществляется в основной режим работы устройства. Способов выхода два:

1. Нажимаем SB3 на 0,5сек
2. Бездействие со стороны пользователя в течение 16 секунд.

Если какие либо установки изменялись, будет выдано сообщение (Рис. 18) об успешном сохранении установок и настроек:

Для управления переворотом двигателя можно использовать схему, показанную на рисунке 19.

 

Либо подходящую, из статьи

«Реверсирование электродвигателей»

 

Управление нагревателем можно осуществить с помощью реле, или использовать схему из статьи
«Схема защиты от перегрева»

 

Про поддержание влажности можно причитать так же в статье

«Управление влажностью в террариуме»

 

Не маловажное внимание нужно уделить функции сброса на «заводские настройки»
Для этого отключаем блок управления от питания, зажимаем SB2 SB3 SB5, и включаем питание.

Устройство выдаст сообщение об отсчете (Рисунок 20) трех секунд до сброса:

выполнит сброс и подтвердит (Рис. 21) сообщением:

После сброса, будут установлены следующие параметры:
Температура поддержания 37,5С
Влажность 50,0%
Гистерезис:
Температуры 0,1С
Влажности 3,0%
Переворот Выкл.
Направление Вниз.
Таймер переворота 120 минут
Таймер питания 20 минут

 

Всем успехов в проектах;) Yuren_110

 

 

Скачать файлы проекта