एक परिवर्तन घर के लिए Arduino पर "स्मार्ट होम"

साधारण से बाहर कुछ भी नहीं, बस एक और Arduino नियंत्रक। सेंसर, रीलों और एक वेब पेज के साथ। लेकिन अपनी विशेषताओं और बहुत विशिष्ट व्यावहारिक अनुप्रयोग के साथ, देश में इलेक्ट्रिक हीटिंग के दूरदराज के समावेश - बहुत प्रतिबंध के बावजूद। शीर्ष लेख में उद्धरण यादृच्छिक नहीं हैं, नियंत्रक वर्तमान संस्करण में एक स्मार्ट घर नहीं है, लेकिन इसके लिए एक अच्छा आधार के रूप में कार्य करता है। (नोट - यह वाक्यांश टिप्पणियों के आधार पर 04/12/18 को जोड़ा गया था)।

मुख्य विशेषताएं:

• आरएस -485 के अनुसार इलेक्ट्रिक नेटवर्क पैरामीटर सेंसर - इलेक्ट्रिक मीटर "नेवा";
• एसडी कार्ड पर पड़े नियंत्रण वेब पेज का रिमोट संशोधन;
• लंबी लाइनों पर डलास तापमान सेंसर के एक समूह का विश्वसनीय समावेश;
• क्लाउड सेवाओं को शामिल किए बिना पैरामीटर में परिवर्तन;
• असफल-सुरक्षित समाधान (बाहरी प्रहरी, यूपीएस, राउटर का ऑटो-पुनरारंभ);
• बिजली रिले से हस्तक्षेप के दौरान ठंड से इंटरनेट ढाल का संरक्षण;
• डीआईएन रेल परिक्षेत्र में पूरा डिजाइन।

मैंने इस प्रणाली को एक मनोरंजन के रूप में धीरे-धीरे किया, समय-समय पर महीनों के लिए परियोजना को फेंक दिया ... इसे लागू करने के विचार से लगभग डेढ़ साल लग गए :)

चूंकि इससे पहले मेरे पास माइक्रोकंट्रोलर्स के साथ कोई व्यवसाय नहीं था, मैंने स्टार्टर किट के साथ एलाइएक्सप्रेस के साथ शुरू किया, एलईडी, बटन और सेंसर के साथ खेला, मैंने कुछ को समझा, और रिमोट कंट्रोल और निगरानी के लिए एक नियंत्रक का निर्माण करना शुरू किया। ठीक है, "स्मार्ट होम" निश्चित रूप से प्रत्यक्ष नहीं है, लेकिन ऐसा कुछ है।

व्यावहारिक लक्ष्य पहले एक निर्धारित किया गया था - देश में हीटिंग को दूर से चालू करने के लिए। मैं अभी तक एक घर बनाने में कामयाब नहीं हुआ (मेरे हाथ नहीं पहुंचे, हह), लेकिन मेरे पास बिजली के कंवर्टरों द्वारा गर्म किए गए कीमा बनाया हुआ मांस में एक अद्भुत आरामदायक गर्मियों का कॉटेज है। एक परिवर्तन घर को गर्म करें जो शुक्रवार शाम तक सप्ताह के दौरान ठंडा हो गया है - ठंड के मौसम में एक बहुत ही आकर्षक अवसर।

हालांकि, रिमोट लोड कंट्रोल का कार्य काफी तुच्छ था। Arduino प्लस इंटरनेट शील्ड, इंटरनेट से तैयार स्केच, और रील्स पहले से ही वेब पेज पर चेकमार्क से क्लिक करते हैं। व्यावहारिक लक्ष्य किसी तरह बहुत जल्दी और सरलता से हासिल किया गया। और यह उबाऊ था। मुझे कुछ और दिलचस्प चाहिए था।

मैंने खुद को एक दूसरा व्यावहारिक लक्ष्य निर्धारित किया - समर कॉटेज नेटवर्क में वर्तमान खपत की निगरानी के लिए। मुझे परीक्षणों के लिए निर्विवाद वर्तमान सेंसर मिले, चारों ओर खेले गए। सब कुछ अच्छी तरह से काम किया, लेकिन यह विकल्प युद्ध के काम के लिए उपयुक्त नहीं था। मुझे 5 ए की तुलना में सेंसर अधिक शक्तिशाली नहीं लगे, लेकिन मुझे कम से कम 25 ए ​​की आवश्यकता थी।

और मुझे बिजली सेंसर के रूप में बिजली मीटर का उपयोग करने का विचार था। और यह एक महान विचार था! और मैंने ऐसा उपकरण बनाया, और देखा कि यह अच्छा था! कठिनाइयों के बिना नहीं, लेकिन मैंने इस कार्य को पूरी तरह से पूरा किया, परिणामस्वरूप, गहरी संतुष्टि की भावना के साथ, और मैं नीचे बताऊंगा :)।

कार्यात्मक

"स्मार्ट होम" नियंत्रक के पहले (और अब तक के अंतिम) मुकाबला संस्करण में यह कार्यक्षमता है:

• एक ब्राउज़र के माध्यम से बिजली रिले सक्रियण का रिमोट मैनुअल नियंत्रण और उनकी वर्तमान स्थिति की निगरानी;
• तीन-चरण बिजली आपूर्ति नेटवर्क (वोल्टेज, वर्तमान, आवृत्ति, और बहुत अधिक अनावश्यक कचरा, जिसे मैंने बाद में बदल दिया) के मापदंडों की रिमोट निगरानी;
• दो-टैरिफ बिजली मीटर के रीडिंग की रिमोट मॉनिटरिंग;
• तापमान सेंसर के एक समूह की रिमोट मॉनिटरिंग;
• मेमोरी कार्ड पर डेटा और रिकॉर्डिंग की घटनाओं को लॉग करना;
• ग्राफ़ के रूप में चयनित दिन के लिए सभी सेंसर से डेटा के ब्राउज़र में प्रदर्शित करें।

विचारधारा

संपूर्ण सिस्टम के निर्माण का सिद्धांत - तृतीय-पक्ष क्लाउड सेवाओं और डेटा संग्रह और प्रदर्शन सर्वर का उपयोग किए बिना। यह न तो अच्छा है और न ही बुरा है। "स्मार्ट बिल्डिंग" के प्रारंभिक चरण में ऐसी योजना पर्याप्त और सरल है। हालांकि यह उपयोग पर कुछ प्रतिबंध लगाता है।

इंटरनेट ढाल वाला Arduino सिस्टम का एकमात्र वेब सर्वर है। प्रबंधन इंटरफ़ेस के साथ वेब पेज इंटरनेट-मेमोरी कार्ड पर संग्रहीत किया जाता है और इसे निर्दिष्ट आईपी पते द्वारा एक्सेस किए जाने पर ब्राउज़र को प्रेषित किया जाता है। Arduino के साथ उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस की आगे की बातचीत जावा स्क्रिप्ट के माध्यम से की जाती है, जिनके शरीर वेब पेज में एम्बेडेड नहीं हैं, लेकिन इंटरनेट एक्सेस के साथ मेरे होम फाइल स्टोरेज पर संग्रहीत हैं। यह दृष्टिकोण वेब पेज के वजन को कम करता है, जो एसडी कार्ड से इसकी रीडिंग को गति देता है, और आपको स्क्रिप्ट कोड को अधिक तेज़ी से और आसानी से संशोधित करने की अनुमति देता है।

रेखांकन प्रदर्शित करने के लिए डेटा लॉग पढ़ना अनुरोध पर मेमोरी कार्ड से (ब्राउज़र में एक बटन दबाकर) किया जाता है। डेटा केवल ब्राउज़र पेज के वर्तमान सत्र में प्रदर्शित किया जाता है, यह कहीं भी सहेजा नहीं जाता है, और जब आप पृष्ठ को फिर से लोड करते हैं, तो आपको इसे फिर से पढ़ना होगा। यह विचारधारा का एक ऋण है, क्योंकि मेमोरी कार्ड से पढ़ना धीमा है, और दैनिक डेटा प्राप्त करने में एक या दो मिनट लग सकते हैं (इसके आकार को कम करने और पढ़ने की गति को कम करने के लिए डेटा भंडारण प्रारूप को फिर से बनाने का विचार था)।

सेंसर के वर्तमान मूल्यों को पृष्ठ पर प्रदर्शित किया जाता है और वास्तविक समय में लूप चक्र आवृत्ति के साथ अद्यतन किया जाता है, जो मेरे पास लगभग 1 हर्ट्ज है।

अब एल्गोरिथ्म में कोई "स्मार्टनेस" नहीं है। भविष्य में मैं एल्गोरिथ्म को स्वीकार करूंगा या नहीं - मुझे नहीं पता, अभी के लिए वर्तमान संस्करण मेरे लिए पूरी तरह से संतोषजनक है।

नेटवर्क टोपोलॉजी

कॉटेज में, मोबाइल इंटरनेट Yota (यूएसबी मॉडेम + वाईफाई राउटर)। कोई निश्चित आईपी पता नहीं है, और पैसे के लिए भी इसे प्राप्त करने का कोई तरीका नहीं है। और यहां तक ​​कि डायनेमिक व्हाइट आईपी एड्रेस भी नहीं है, इसलिए डीएनएनडीएनएस लागू नहीं है। Yota आंतरिक नेटवर्क का केवल ग्रे IP पता। IPota Yota समर्थन नहीं करता है (कम से कम 2017 के लिए यह मामला है)। इसलिए, मुझे बाहर से वीपीएन पर देश के राउटर तक पहुंचने का केवल एक ही रास्ता मिला।

घर पर (शहर में) एक सफेद निश्चित आईपी पते के साथ इंटरनेट वायर्ड। राउटर, उसके बाद नेटवर्क स्टोरेज। इस होम राउटर पर एक वीपीएन सर्वर उठाया गया है। देश राउटर को PPTP VPN टनल को होम राउटर में बढ़ाने के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है।

Arduino पर कंट्रोलर देश के राउटर के LAN पोर्ट से जुड़ा होता है और NAT के पीछे बैठता है, इसके लिए 80 वां पोर्ट फॉरवर्ड किया जाता है। इस प्रकार, मैं अपने वीपीएन से केवल Arduino का उपयोग कर सकता हूं। तदनुसार, होम लैन और वीपीएन मेरे पास एक ही सबनेट के दो खंड हैं, वहां पहुंच प्रत्यक्ष है। अपने काम करने वाले कार्यालय के कंप्यूटर और स्मार्टफोन पर, उन्होंने एक वीपीएन कनेक्शन स्थापित किया और Arduino तक भी पहुंच प्राप्त की। उपयोग करने के लिए बहुत सुविधाजनक नहीं है, लेकिन यह काम करता है। हां, और सापेक्ष सुरक्षा प्रदान की जाती है - मेरे वीपीएन में प्राधिकरण के बिना, कोई और नियंत्रक प्रबंधन पृष्ठ पर नहीं जा सकता।

अड़चन देश राउटर के लिए वीपीएन सुरंग है। समय-समय पर गिरती है। इसके अलावा, यह PPTP कनेक्शन है जिसे फाड़ा जा रहा है, इंटरनेट एक्सेस बना हुआ है। और सबसे बुरी बात यह है कि जब PPTP कनेक्शन टूट जाता है, तो यह अपने आप नहीं उठता है। यहां तक ​​कि राउटर को पुनरारंभ करने से भी बचत नहीं होती है। केवल USB मॉडेम के साथ इसकी बिजली की आपूर्ति का पूरा पुनरारंभ, और फिर तुरंत नहीं। आपको इसे बंद करने की आवश्यकता है, 10 मिनट प्रतीक्षा करें, इसे फिर से चालू करें। भाग्यशाली - अच्छा, नहीं - अगली यात्रा। Zyxel के तकनीकी समर्थन के अनुसार कारण यह है कि सेलुलर ऑपरेटर PPTP पैकेट को ब्लॉक करता है, क्योंकि एक पक्ष सही तरीके से भेजता है, दूसरा सही ढंग से सुनता है, लेकिन डेटा नहीं पहुंचता है (मेरे पास वीपीएन सुरंग के दोनों सिरों पर Zyxel राउटर हैं)। Yota को दोष लगता है, लेकिन उनसे कुछ समझदारी प्राप्त करना असंभव है। या शायद योटा नहीं।

प्रहरी

वीपीएन के अपेक्षाकृत सुचारू संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, मैं एक बैसाखी प्रोग्राम वॉचडॉग का उपयोग करता हूं - देश का राउटर Arduina द्वारा नियंत्रित पावर रिले के माध्यम से संचालित होता है, और जैसे ही वीपीएन सर्वर पिंगिंग बंद कर देता है (Arduina को भी पिंग करता है), फिर 10 मिनट के लिए राउटर की पावर 10 मिनट के लिए हटा दी जाती है, फिर राउटर फिर से। यह चालू होता है और 5 मिनट के भीतर पीपीटीपी कनेक्शन स्थापित करने की उम्मीद की जाती है। यदि कोई कनेक्शन नहीं है, तो अगला पुनरावृत्ति। कभी-कभी यह यौगिक हफ्तों और महीनों तक भी काम करता है, और कभी-कभी यह लगभग दैनिक रूप से टूटना शुरू हो जाता है। समस्या को हल करने का कोई अन्य तरीका अभी तक बिल्कुल भी नहीं देखा गया है। जैसा कि मैंने पहले ही कहा है, Yota IPv6 का समर्थन नहीं करता है, यह भौतिकविदों को सफेद आईपी नहीं बेचता है और सामान्य टैरिफ के साथ कोई अन्य प्रदाता नहीं है, और निश्चित रूप से, असीमित यातायात। हालांकि, यह निर्णय, हालांकि एक बैसाखी है, लेकिन अपने कार्य को बहुत अच्छी तरह से करता है। अब मेरा हमेशा एक कनेक्शन होता है, बहुत कम अपवादों के साथ, जब मैं रिबूट के समय में आता हूं।

सॉफ्टवेयर के अलावा, मैंने एक हार्डवेयर प्रहरी भी लागू किया। बस मामले में। नियंत्रक को मेरी अनुपस्थिति में हफ्तों और कभी-कभी महीनों तक काम करना चाहिए, न कि लटका देना चाहिए। यह सब अर्थव्यवस्था बड़े minuses में कैसे व्यवहार करेगी, मुझे नहीं पता था, इसलिए मैं सुरक्षित था। Atmega में बनाया गया वॉचडॉग मेरे लिए काम नहीं करता था क्योंकि मैंने Arduino Mega में "बॉक्स से बाहर" काम नहीं किया था, और इसे काम करने के लिए मुझे बहुत मज़ा करना पड़ा। इस समस्या का वर्णन यहाँ किया गया है । इसके अलावा, उनके पास 8 सेकंड का अधिकतम अंतराल है, जो मुझे अपर्याप्त लग रहा था। इसलिए, मैंने एक विशेष वॉचडॉग टाइमर चिप TPL5000DGST का उपयोग किया, जिसका अंतराल तीन पिनों के संयोजन से निर्धारित होता है और 64 सेकंड तक पहुंच सकता है, जो मुझे पूरी तरह से सूट करता है। इस चिप के लिए मैंने एक छोटा ब्रेडबोर्ड खरीदा, इसे सोल्डर किया और अरुडिना के IO पोर्ट के साथ कनेक्टर पर तय किया (फोटो असेंबली सेक्शन में कम होगा)। परीक्षणों ने इस प्रहरी का विश्वसनीय संचालन दिखाया, और मैं सोच रहा था कि यह वास्तविकता में कितनी बार काम करेगा। ऐसा करने के लिए, मैंने प्रोग्राम कोड में एक चर जोड़ा, जहां प्रोग्राम लॉन्च होने का समय और दिनांक संग्रहीत किया जाता है, और यह जानकारी नियंत्रण वेब पेज पर प्रदर्शित होती है। अभ्यास से पता चला है कि, वीपीएन के विपरीत, नियंत्रक लंबे समय तक सुचारू रूप से काम करता है, और वॉचडॉग टाइमर कभी भी उपयोगी नहीं रहा है (लेख लिखते समय, यह पहली बार काम किया, यह व्यर्थ नहीं था)। निरंतर संचालन का समय 3 महीने से अधिक तक पहुंच गया और अधिक हो सकता है अगर मुझे समय-समय पर कोड में कुछ ठीक करने और नियंत्रक को फिर से चालू करने की आवश्यकता नहीं है।

बिजली आपूर्ति नेटवर्क के मापदंडों का सेंसर - नेवा इलेक्ट्रिक मीटर


जैसा कि मैंने ऊपर उल्लेख किया है, मेरी राय में, बाहरी डेटा एक्सेस इंटरफ़ेस के साथ आधुनिक डिजिटल बिजली मीटर की तुलना में बेहतर और सटीक कुछ भी नहीं है, जो बिजली आपूर्ति मापदंडों के सेंसर के रूप में पाया जा सकता है। मैंने RS-485 इंटरफ़ेस के साथ सेंट पीटर्सबर्ग कंपनी तैयपिट के नेवा काउंटर को चुना।

मैं इस बात पर जोर देता हूं कि 485 वें इंटरफ़ेस के तारों के साथ एक बिजली का मीटर जो स्थायी रूप से जुड़ा हुआ है, आधिकारिक तौर पर मीटर के रूप में उपयोग करने की अनुमति नहीं है ( अपडेट : टिप्पणियों में उन्होंने सुझाव दिया कि यह अनुमति दी गई थी)। इसलिए, कुटीर विद्युत नेटवर्क में, मैंने श्रृंखला में दो काउंटर लगाए। पहला एक आधिकारिक बिजली मीटर है, जो सील और पंजीकृत है, स्ट्रीट एंट्री पैनल में स्थित है। दूसरा मेरा पावर सप्लाई सेंसर है, जिसके लिए अनसाल्टेड और बेहिसाब है, जिसकी एनर्जी सेल्स कंपनी को कोई परवाह नहीं है, क्योंकि इसे पैमाइश डिवाइस के बाद इनस्टॉल होने वाली हर चीज की परवाह नहीं है। यह बिजली मीटर पहले से ही परिवर्तन घर के अंदर पैनल में स्थित है, और उसी पैनल में अरुडिनो पर एक नियंत्रक भी है, लेकिन बाद में उस पर अधिक।

कॉटेज में मेरे पास तीन-चरण बिजली आपूर्ति नेटवर्क है। शहर में, मैं केवल एक ही चरण में डिबग कर सकता हूं। इसलिए, मैंने दो मीटर, तीन-चरण वाले नेवा MT-324 और एकल-चरण Neva MT-124 का अधिग्रहण किया। नियंत्रक का प्रारंभिक डिबगिंग तीन-चरण काउंटर पर एक एकल चरण के साथ जुड़ा हुआ था, फिर इसे ऑपरेशन के कॉम्बैट मोड में नियमित रूप से डाचा शील्ड में स्थापित किया गया था। बाद के सॉफ्टवेयर संशोधनों की डीबगिंग पहले से ही मेज पर एक सस्ते सिंगल-फेज काउंटर पर की गई थी:



मीटर को Arduino से जोड़ने के लिए, RS-485 से TTL स्तर कनवर्टर आवश्यक है:


इसके अलावा, काउंटर के साथ काम करने के लिए, आपको Arduino पर एक मुफ्त सीरियल पोर्ट की आवश्यकता है। दुर्भाग्य से, Arduino Uno में केवल एक सीरियल पोर्ट है, अगर आपने इसे काउंटर के नीचे लिया, तो आपको टेक्स्ट जानकारी (पोर्ट मॉनीटर) का डिबग आउटपुट खोना होगा, और इसके बिना स्केच लिखना असंभव होगा। इसलिए, मैं Arduino Mega का उपयोग करता हूं, जिसमें कई सीरियल पोर्ट हैं। Arduino के डिजिटल पोर्ट के माध्यम से दूसरे सीरियल पोर्ट सॉफ्टवो को लागू करना संभव होगा, लेकिन मुझे गति के अलावा, अन्य पोर्ट सेटिंग्स को बदलने की क्षमता वाला एक उपयुक्त पुस्तकालय नहीं मिला। और काउंटर पोर्ट सेटिंग्स डिफ़ॉल्ट लोगों से अलग हैं: 9600 बिट दर, 7 डेटा बिट, 1 स्टॉप बिट, समता नियंत्रण - यहां तक ​​कि। Arduino में मानक सीरियल ऑब्जेक्ट, सौभाग्य से, आपको इन सेटिंग्स को बनाने की अनुमति देता है।

काउंटर के साथ एक्सचेंज प्रोटोकॉल प्राप्त करना अपेक्षाकृत आसान था - पब्लिक डोमेन में काउंटर निर्माता के पास विंडोज के तहत मापदंडों को पढ़ने के लिए एक कार्यक्रम है, जिसमें पोर्ट मॉनिटर भी है। मीटर को कंप्यूटर से जोड़ने के लिए, मैंने MOXA 232/432 / 485USB इंटरफ़ेस कनवर्टर का उपयोग किया। पैकेजों के दृश्य विश्लेषण के लिए कुछ समय - और मैंने मुख्य आदेशों को गाया।

हालांकि, यह मुझे पर्याप्त नहीं लगा, और मैंने ई-मेल द्वारा निर्माता से संपर्क किया। टाइपिट के साथ एक महीने के पत्राचार के बाद, मैं अंत में व्याख्या के साथ आदेशों की एक पूरी सूची प्राप्त करने में कामयाब रहा:

पैरामीटर एन्कोडिंग MT3XX E4S
पैरामीटर एन्कोडिंग NEVA MT124 AS OP (E4P)

अद्यतन 10.28.2019 : कमांड के स्पष्टीकरण। तालिका में आदेशों को पाठ वर्णों के रूप में दर्शाया गया है। यही है, जहां इसकी लागत 0 (शून्य) है, आपको 0x30 भेजने की आवश्यकता है। डॉट्स और तारांकन सुंदरता के लिए विभाजक हैं, उनका मतलब कुछ भी नहीं है और आपको उन्हें भेजने की आवश्यकता नहीं है। कमांड के अंत में, एक चेकसम बाइट जोड़ा जाता है, जिसकी गणना कमांड के उपसर्ग और पोस्टफिक्स को ध्यान में रखते हुए की जाती है, जिसे तालिका में इंगित नहीं किया गया है। सभी रीड कमांड के लिए उपसर्ग 0x01 0x52 0x31 0x02 है। यह उपसर्ग 0x28 0x29 0x03 है। हालांकि, एक उपसर्ग भेजना आवश्यक नहीं है, और एक उपसर्ग अनिवार्य प्रतीत होता है। उदाहरण: दिनांक पठन आदेश 09.09.02 * FF। दरअसल, आपको टेक्स्ट कैरेक्टर कोड 000902FF पास करना होगा। यानी 0x30 0x30 0x30 0x39 0x30 0x32 0x46 0x46। उपसर्ग और उपसर्ग जोड़ें, हमें सेट 0x01 0x52 0x31 0x02 0x30 0x30 0x30 0x39 0x30 0x32 0x46 0x46 0x28 0x29 0x03 मिलता है। हम सभी बाइट्स माइनस 1 के एक्सोर के रूप में चेकसम पढ़ते हैं और अंत में प्राप्त बाइट को जोड़ते हैं। उपसर्ग वैकल्पिक के रूप में खारिज कर दिया है। परिणामस्वरूप, हम इसे काउंटर पर भेजते हैं - 0x30 0x30 0x30 0x39 0x30 0x32 0x46 0x46 0x28 0x29 0x03 0x68। विनिमय चक्र की शुरुआत एक्सचेंज के आरंभ आदेशों से पहले होनी चाहिए, नीचे दिए गए स्केच में, इन कमांडों को // प्रारंभ 1, 2, 3. के रूप में चिह्नित किया गया है। एक बार एक्सचेंज शुरू होने के बाद, आप चक्र से डेटा को मनमाने ढंग से लंबे समय तक पढ़ सकते हैं, लेकिन संचार खोने के बाद और शायद अन्य कारणों से विनिमय के लंबे समय तक अभाव के बाद, पुन: आरंभीकरण की आवश्यकता है।

इसके अलावा, तकनीकी बात यह है कि Arduino के तहत पैरामीटर मतदान का एक चक्र लिखना और पोर्ट मॉनिटर में शुरुआत के लिए उन्हें प्रदर्शित करना है। एक चक्र का समय लगभग एक सेकंड था। हालांकि, फ्लैश ड्राइव और मतदान तापमान सेंसर पर डेटा लॉगिंग के साथ परियोजना के अंतिम संस्करण में, यह समय 4 सेकंड तक बढ़ गया। यह मुझे बिल्कुल भी पसंद नहीं आया और अनुकूलन में उतरना पड़ा। नतीजतन, मैंने फिर से कार्यक्षमता खोए बिना एक दूसरा अंतराल हासिल किया। वैसे, मैंने दो या तीन बार स्केच को फिर से लिखा है जब तक कि मुझे सही वास्तुकला और किफायती एल्गोरिदम नहीं मिला।

एक काउंटर के साथ विनिमय का सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन

मेरे बड़े काम के स्केच के संदर्भ में कोड को काट दिया गया है। संकलित, लेकिन इस रूप में, मैंने इसे कभी नहीं चलाया। मैं इसे केवल एक उदाहरण के रूप में देता हूं, और एक समाप्त कार्य कार्यक्रम के रूप में नहीं। हालांकि सिद्धांत रूप में सब कुछ इस रूप में काम करना चाहिए।

कोड दो प्रकार के काउंटरों के लिए एक साथ लिखा गया है, एकल-चरण MT-124 और तीन-चरण MT-324। प्रारंभिक कमांड के प्रतिक्रिया शब्द द्वारा प्रोग्राम में स्वचालित रूप से काउंटर का प्रकार चुना जाता है।

मैं इस कोड को उद्धृत करता हूं, बिना किसी सावधानी के और बिना किसी अतिरिक्त टिप्पणी के, जो मैंने खुद के लिए लिखा था। और हाँ, मैं एक प्रोग्रामर नहीं हूँ, और मैं इसके लिए अध्ययन भी नहीं करता हूँ, इसलिए आपको कोड की गुणवत्ता के लिए मुझे नहीं मारना चाहिए, लेकिन आप सीख सकते हैं कि कैसे कोड करें: EnergyMeterNeva.ino

बिजली मीटर का एक विशाल अतिरिक्त प्लस एक विश्वसनीय और सटीक वास्तविक समय घड़ी है। मुझे अतिरिक्त मॉड्यूल के साथ सिस्टम प्रदान करने की आवश्यकता नहीं थी, जिसे अभी भी किसी भी तरह से नहीं, बल्कि उच्च-गुणवत्ता की आवश्यकता है। दूसरे डेटा के बीच, काउंटर से प्राप्त होने वाला वर्तमान समय सटीक है। हां, परमाणु समय के संबंध में, काउंटर का समय थोड़ा बदलाव (कुछ सेकंड) है, मुझे नहीं पता कि यह किसके साथ जुड़ा हुआ है, खराब-गुणवत्ता वाले कारखाने की स्थापना या कुछ और, लेकिन सटीकता उत्कृष्ट है, बस एक मामूली पूर्वाग्रह के साथ।

दुर्लभ क्षणों में, जब झोपड़ी में बिजली बंद हो जाती है और मीटर अनुपलब्ध हो जाता है, तो मुझे वर्तमान समय Arduina के आंतरिक टाइमर से मिलता है। जब बिजली का मीटर काम कर रहा होता है और उसका डेटा उपलब्ध होता है, तो मैं अपने लूप लूप पर मीटर से मूल्य के साथ Arduina के आंतरिक टाइमर को फिर से लिखता हूं। जब काउंटर बंद हो जाता है - वर्तमान समय अरुडिना टाइमर पर टिक करना जारी रखता है।

मापदंडों को पढ़ने के अलावा, काउंटर, निश्चित रूप से, प्रोग्राम किया जा सकता है। यही है, इंटरफ़ेस पढ़ने और लिखने दोनों के लिए काम करता है। हालांकि, ऐसी कठिनाइयों के साथ, मैं कमांड पढ़ने के लिए एक प्रोटोकॉल प्राप्त करने की कोशिश कर रहा था कि मैंने रिकॉर्डिंग प्रोटोकॉल के अनुरोध के बारे में निर्माता को संकेत भी नहीं दिया। सबसे पहले, मुझे इसकी आवश्यकता नहीं थी, सिवाय इसके कि इसे स्थानांतरित करने के लिए शायद थोड़ा समय। दूसरे, मुझे संदेह है कि यह डेटा अब सार्वजनिक नहीं है, क्योंकि इसका उपयोग धोखाधड़ी के उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

तापमान सेंसर

मैंने पहले से ही अलग से एक स्केच उदाहरण के साथ तापमान सेंसर का एक परीक्षण किया। अब यह केवल मुख्य परियोजना में अपने सर्वेक्षण को एम्बेड करने के लिए बना रहा। यह मुश्किल नहीं था। जब मैंने समानांतर में 1-वायर पर स्विच किया तो सभी नौ सेंसर मैंने बिना किसी समस्या के काम किए। उनके बीच रीडिंग की सीमा लगभग 0.5 डिग्री थी, जो उन्हें 0.0625 डिग्री की अधिकतम सटीकता पर उपयोग करने की व्यर्थता को दर्शाता है। मैंने एक पैक में परीक्षण के लिए सेंसर एकत्र किए और इसे चिपकने वाली पॉलीथीन की कई परतों में लपेट दिया। अधिक सटीकता के लिए, मैंने पैक को लंबवत रखा और तापमान को पूरी तरह से बराबर करने के लिए एक दिन इंतजार किया। सभी सेंसर की रीडिंग एक जैसी नहीं थी।

हालांकि, मैंने सेंसर के तापमान को स्वयं परिवर्तित करने की सटीकता को बर्बाद करना शुरू नहीं किया। यह आसानी से रीडिंग को प्रोग्राम से राउंड करना आसान है, और मुझे सर्वेक्षण के समय से लाभ नहीं मिलेगा, क्योंकि मैं एक एल्गोरिथ्म के साथ आया था जिसमें रूपांतरण टाइमआउट एक खाली बेकार देरी (750) नहीं है। सेंसर के साथ काम करने के लिए सामान्य तर्क पहले तापमान रूपांतरण शुरू करने के लिए एक आदेश जारी करना है, फिर रूपांतरण समाप्त होने के लिए प्रतीक्षा करें (वही 750 एमएस न्यूनतम), और फिर डेटा पढ़ें। मैंने इसके विपरीत किया, जिसने मुझे एक खाली प्रतीक्षा अंतराल को बाहर करने की अनुमति दी - पहले मैंने सेंसर से डेटा पढ़ा, और फिर तुरंत रूपांतरण शुरू किया। और जब एलओओपी चक्र में बाकी सभी कोड काम करेंगे, तो डेटा को अगले दौर में पढ़ने के लिए तैयार करने का समय है। समय में, मुझे इस मामले में सेंसर से डेटा थोड़ी देर बाद मिलता है - एलओओपी चक्र 1-1 के बारे में लेता है।5 सेकंड, लेकिन यह बिल्कुल महत्वपूर्ण नहीं है।

कभी-कभी सभी सेंसर से मुझे डेटा "85" या "0" प्राप्त होता है। मुझे यह समझ में नहीं आया कि यह किस तरह का जंब है, इसलिए मैंने कोड में एक जांच की और इस तरह के डेटा को परिणाम में शामिल नहीं किया। एक अन्य जांबाज को सेंसर में से एक पर खोजा गया था - उसने बिजली बंद होने पर सेटिंग्स को पकड़ नहीं रखा था। या तो उसकी आंतरिक फ्लैश ड्राइव मृत है, या कुछ और। इसलिए, सेटअप में मैंने सेंसर के लिए सेटिंग्स को पंजीकृत किया, और अब, जब बिजली चालू होती है (यदि यह अभी भी गायब हो जाती है), तो सभी सेंसर को कॉन्फ़िगर करने की गारंटी है।

मुझे एक स्केच उदाहरण का उपयोग करते हुए विशिष्ट सेंसर के पते मिले, कहीं खोदा गया और मेरे द्वारा थोड़ा संशोधित किया गया: DS18x20_TENS.ino

जिसके बाद मैंने एक सरणी में स्थिरांक के साथ पते बनाए और मुख्य कार्यक्रम में मैं तुरंत अपने पते पर सेंसर में बदल गया: TempSensors_DS18B20.ino

1-वायर बस पर सेंसर के सही संचालन के लिए, डेटा लाइन और बिजली की आपूर्ति के बीच 4.7 k-पुल-अप प्रतिरोध स्थापित किया जाना चाहिए। टर्मिनल ब्लॉक के पिन के बीच एक SMD रोकनेवाला को मिलाप करना मेरे लिए सुविधाजनक था, लेकिन मुझे उपयुक्त मामले में केवल 5.1 kOhm मिला, और इसे डाल दिया (यह बोर्ड के नीचे की तरफ विधानसभा अनुभाग में फोटो में दिखाई दे रहा है)। सब कुछ अच्छा काम करता है।

मेरा तापमान सेंसर एक लंबी लाइन (+5, जीएनडी और डेटा), सभी 9 टुकड़ों पर समानांतर में विद्युत रूप से जुड़ा हुआ है, लेकिन मुश्किल है। भौतिक रूप से, मुड़ जोड़ी केबल ऑब्जेक्ट के चारों ओर वायरिंग सेंसर की सुविधा के लिए एक स्टार द्वारा जुड़े हुए हैं। मैं प्रत्येक केबल आर्म में दो जोड़े का उपयोग करता हूं। एक जोड़ी सेंसर पावर है। दूसरी जोड़ी एक डेटा लाइन है जो एक तार से होकर सेंसर तक जाती है और दूसरी तार से वापस लौटती है। इस प्रकार, केबलों को ढाल से एक स्टार के साथ अलग करना संभव है, लेकिन विद्युत रूप से यह केवल शक्ति में एक तारा है, और आंकड़ों के अनुसार यह एक पंक्ति है। यह कनेक्शन विकल्प लंबी लाइनों पर काम करने में अधिक विश्वसनीय निकला, एक साधारण समानांतर कनेक्शन के साथ डेटा पढ़ते समय कई विफलताएं थीं। यहाँ इस तरह की स्कीम का एक स्केच है:



मैंने स्वयं सेंसर के तीन-तार केबलों के आधे मीटर की पूंछ को छोटा नहीं किया, मैंने उन्हें वैसे ही जोड़ा जैसे वे थे, यह महत्वपूर्ण नहीं निकला।

कुल में, केबिन के लिए तीन केबल हैं, बाहरी सेंसर के लिए दो, प्रत्येक के लिए एक-एक, और शेष सभी सात आंतरिक के लिए एक। ये सात आंतरिक सेंसर उसी तरह से जुड़े हुए हैं, लेकिन एक लंबी केबल के भीतर और उससे छोटी शाखाओं के साथ (स्केच में निचले टी-आकार देखें)। कहीं-कहीं ब्रांचिंग के लिए सेंसर की मानक-आधा मीटर की पूंछ पर्याप्त थी, तो कहीं उसे उसी जुड़वाँ जोड़े की मदद से निकाला गया।

दो-तार सेंसर स्विचिंग सर्किट, तथाकथित के साथ मैंने परजीवी शक्ति का उपयोग नहीं किया (जब सेंसर डेटा लाइन के माध्यम से शक्ति प्राप्त करते हैं) क्योंकि ... क्यों? किसी भी मामले में, मैं चार-जोड़ी केबल ले जाऊंगा, सिर्फ इसलिए कि मेरे पास था। केबिन में केबल बिछाने के साथ कोई समस्या नहीं है। और परजीवी बिजली की आपूर्ति सर्किट कुछ ऑपरेटिंग मोड में खपत वर्तमान की मात्रा के लिए महत्वपूर्ण है, अनावश्यक समस्याएं पैदा हो सकती हैं।

केबिन में मुड़ जोड़ी की कुल लंबाई लगभग 25 मीटर थी। बाहरी सेंसर के लिए टुकड़े - 5 और 10 मीटर, और सात सेंसर के लिए शाखाओं के साथ एक दस-मीटर आंतरिक टुकड़ा। सब कुछ लगभग पूरी तरह से काम करता है। तापमान के मूल्यों के बजाय केवल कभी-कभी डैश पार हो जाते हैं। इसका मतलब है कि किसी विशेष सेंसर के डेटा को सही ढंग से नहीं पढ़ा गया था। लेकिन ऐसा बहुत कम होता है (मैं शायद महीने में एक बार नोटिस करता हूं) कि इससे कोई समस्या नहीं है।

रिमोट एक्सेस

ईथरनेट ढाल को Arduino के रिमोट एक्सेस के लिए खरीदा गया था। बिल्ट-इन लाइब्रेरी के साथ, इसके साथ काम करना, जैसे कि Arduino में बाकी सब कुछ काफी सरल है।

कार्यात्मक रूप से, मेरी कार्य योजना इस प्रकार है। Arduino पर एक वेब सर्वर उठाया गया है, जो, जब एक क्लाइंट (ब्राउज़र) इसे एक्सेस करता है, तो विभिन्न जानकारी के साथ एक वेब पेज बनाता है। पृष्ठ पर डेटा का ऑटो-अपडेटिंग को टाइमर द्वारा सर्वर को पोलिंग जावास्क्रिप्ट का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है।

पृष्ठ में Arduino से जुड़े एक्ट्यूएटर्स को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रण का एक सेट भी है - बिजली रिले जो लोड को स्विच करते हैं - इलेक्ट्रिक हीटर और प्रकाश।

मैंने वेब पेज के डिजाइन के साथ स्टीम बाथ नहीं लिया, खासकर जब से इसे लोड करने के लिए पाठ डेटा की एक न्यूनतम राशि की आवश्यकता होती है, इसलिए सबसे प्राइमेटिव html और वह सब:



डेटा के बजाय, मैंने HTML कोड में टैग एम्बेड किए हैं, जो कि सर्वर द्वारा पेज द्वारा उत्पन्न किए जाने पर वास्तविक डेटा द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं। जब जावास्क्रिप्ट के अनुरोध पर डेटा स्वचालित रूप से अपडेट किया जाता है, तो उन्हें सीधे JSON प्रारूप में माइक्रोकंट्रोलर से ब्राउज़र में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

पृष्ठ कोड मेमोरी कार्ड पर एक फ़ाइल में निहित है और सर्वर तक पहुंचने पर इसे इससे लोड किया जाता है। पृष्ठ कोड के तेज़ और अधिक सुविधाजनक संशोधन के लिए, मैंने इसे स्वयं में अपडेट करने के लिए तंत्र में बनाया। नीचे, बुनियादी नियंत्रणों के ब्लॉक के नीचे, एक टेक्स्ट बॉक्स और एक सबमिट बटन है। मैं नए html-code को टेक्स्ट फील्ड में कॉपी करता हूं, बटन दबाता हूं, इसके बाद java-script नियंत्रक के वेब सर्वर को डेटा भेजता है, जो इसे पहले स्पूल की गई फाइल में सेव करता है। यदि स्थानांतरण सफल रहा, तो मुख्य फ़ाइल को एक बफर द्वारा बदल दिया जाता है, पृष्ठ स्वचालित रूप से अपडेट हो जाता है। वह सब है।परिवर्तन स्वीकार किए जाते हैं।

मैं इस तंत्र के अपने कार्यान्वयन के कोड अंशों का उद्धरण करता हूं।
Html पेज में हम फॉर्म को एम्बेड करते हैं:

<script type="text/javascript" src="http://domain/send_HTM.js"></script></pre> <pre style="font-size: 14px;"><form> <br><br> CONTROL.HTM:<br> <textarea cols="100" rows="20" wrap="off" id="htm"></textarea><br> <input type="button" value="" onclick="send_HTM();"><br> <div id="progress" style="display:none"> <div id="label">  :</div> <div style="width:800px;border:1px solid #000"> <div id="bar" style="background:#00f;height:10px;width:0px"></div> </div> </div> </form> 

"Send" बटन निम्नलिखित जावा स्क्रिप्ट लॉन्च करता है: send_HTM.js

फ़ंक्शन में स्केच में 'CONTROL.HTM' (फ़ाइल भेजना शुरू करना), 'htmlineN' (लाइन नंबर भेजना) और 'END_CONTROL.HTM' (फ़ाइल भेजने का अंत), अनुरोध में उपसर्गों द्वारा वेब सर्वर अनुरोधों को संसाधित करने के लिए, हम निम्नलिखित क्रियाओं का निर्धारण करते हैं:

 File acceptHtmFile; ................ if (fl_accept_htm) //  'CONTROL.HTM' { SD.remove(CTRL_HTM); acceptHtmFile = SD.open(CTRL_HTM, FILE_WRITE); //     if (!acceptHtmFile) //      -    { #ifdef DEBUG_SD Serial.println("SD-card not found"); #endif client.print("FAIL"); client.stop(); } else client.print("OK_OPEN_FILE"); acceptHtmMode = true; break; } if (fl_htmline) //  'htmlineN' { int b = acceptHtmFile.println(tag); if (b == 0) { client.print("FAIL"); acceptHtmMode = false; cntHtmModeIteration = 0; } else { client.print("OK"); } cntHtmModeIteration = 0; break; } if (fl_endhtm) //  'END_CONTROL.HTM' { SD.remove(CONTROL_HTM); acceptHtmFile.close(); File htmlFile = SD.open(CONTROL_HTM, FILE_WRITE); //    acceptHtmFile = SD.open(CTRL_HTM); //    for (int i = 0; i < acceptHtmFile.size(); i++) { digitalWrite(PIN_WATCHDOG_DONE, 1); htmlFile.write(acceptHtmFile.read()); digitalWrite(PIN_WATCHDOG_DONE, 0); } acceptHtmFile.close(); htmlFile.close(); client.print("OK_CLOSE_FILE"); acceptHtmMode = false; cntHtmModeIteration = 0; break; } 

CONTROL_HTM और CTRL_HTM परिभाषित यहां HTML फ़ाइलों के नाम हैं। पहली मुख्य फाइल है, दूसरी बफर फाइल है। टैग चार की सरणी में, अनुरोध से चयनित प्राप्त स्ट्रिंग का पाठ निहित है। तर्क निम्नानुसार है: डेटा प्राप्त करते समय, वे स्पूल किए गए फ़ाइल को लिखे जाते हैं, रिसेप्शन के अंत में स्पूल की गई फ़ाइल मुख्य एक में लिखी जाती है। मुझे अभी भी समझ नहीं आया कि कैसे केवल फाइलों का नाम बदला जाए, SD मानक लाइब्रेरी में ऐसा कोई फ़ंक्शन नहीं है, इसलिए बेवकूफ चरित्र-दर-चरित्र प्रतिलिपि, जिसमें बहुत समय लगता है।

कंट्रोल वेब पेज के कोड को कंट्रोलर के मेमोरी कार्ड पर नहीं, बल्कि क्लाइंट मशीन पर या किसी बाहरी संसाधन से डाउनलोड करना सुविधाजनक होगा। लेकिन क्रॉस-डोमेन अनुरोधों पर प्रतिबंध इसकी अनुमति नहीं देता है। Javascripts अपने अनुरोधों को केवल उस उत्तर में भेज सकते हैं जहां से उन्हें लोड किया गया था। इस मामले में, जावास्क्रिप्टों के शवों को कहीं से भी लोड किया जा सकता है, यह केवल महत्वपूर्ण है कि उनकी कॉल वाला पृष्ठ कहां से लोड किया गया था।

डेटा लॉगिंग

ईथरनेट ढाल में बोर्ड पर एक माइक्रो-एसडी कार्ड स्लॉट है। यह इसकी उपस्थिति के कारण था कि मैंने फ़ाइलों को लॉग करने के लिए डेटा लिखने का फैसला किया। मेमोरी कार्ड के साथ काम करने के लिए, एक अंतर्निहित पुस्तकालय भी है, और इसके साथ फाइलों के लेखन-पठन का प्रबंधन करने के लिए आमतौर पर प्राथमिक है।

डेटा की मात्रा को बचाने के लिए, मैंने लॉगिंग एल्गोरिथ्म का निर्माण किया ताकि रिकॉर्ड केवल तब हो जब डेटा पूर्व निर्धारित सीमा से अधिक हो। तापमान के लिए यह 0.1 ° है, वोल्टेज के लिए यह 0.2V है। एक दिन के लिए डेटा एक फ़ाइल में लिखा जाता है। शून्य घंटे में, एक नई फ़ाइल बनाई जाती है। मैंने सीमांकित के साथ सादे पाठ प्रारूप को चुना, ताकि आप डीबगिंग के दौरान फ़ाइलों की सामग्री को जल्दी से नियंत्रित कर सकें, और एक्सेल में लोड करने की एक सरल क्षमता होगी।

डिज़ाइन प्रतिबंध आपको मेमोरी कार्ड को आसानी से सम्मिलित / हटाने की अनुमति नहीं देते हैं, इसलिए मैंने एक बड़े कार्ड का उपयोग किया। मेरी गणना के अनुसार, इसे कई वर्षों तक भरा जाएगा, जिसके बाद मामले को हटाने, मेमोरी कार्ड को हटाने और इसे साफ करने के लिए आवश्यक होगा।

मुझे कोड लॉग करने की बात नहीं दिख रही है, वहां सब कुछ पूरी तरह से तुच्छ है - एक फ़ाइल में पाठ का एक सामान्य रिकॉर्ड। और यह कोड स्केच के चारों ओर फैला हुआ है (न केवल सेंसर के मापदंडों को लॉग किया जाता है, बल्कि एक बार की घटनाओं की एक किस्म भी है), इसे अलग करना मुश्किल है।

ग्राफिक्स

चार्टिंग इंजन के रूप में, मैं अत्यधिक लचीली एमवाटर जावास्क्रिप्ट विज़ुअलाइज़ेशन लाइब्रेरी का उपयोग करता हूं। पुस्तकालय मुफ्त और डाउनलोड और ऑफ़लाइन उपयोग के लिए उपलब्ध है। मैंने अपने इंटरनेट पर स्थायी इंटरनेट एक्सेस के साथ इस लाइब्रेरी को भी स्थित किया है। डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स के साथ इसे कनेक्ट करना और इसका उपयोग करना मुश्किल नहीं है, हालांकि, उस दृश्य को प्राप्त करने के लिए जिसे मुझे ज़रूरत थी, मुझे बहुत परेशान करना पड़ा। साइट पर बड़ी संख्या में उदाहरण और विस्तृत प्रलेखन की उपलब्धता ने मदद की।

एक उदाहरण के लिए मैं अनुसूचियों के ड्राइंग की जावास्क्रिप्ट दूंगा। अपने आप से, यह बेकार है, क्योंकि यह केवल एक वेब सर्वर के साथ मिलकर काम करता है, और एक html पृष्ठ के साथ, और अन्य लिपियों से जुड़ा हो सकता है (यह बहुत समय पहले था, मुझे सभी विवरण याद नहीं हैं)। लेकिन मेरे रेखांकन की उपस्थिति सेटिंग्स इसमें निहित हैं और आप उन्हें वहां से प्राप्त कर सकते हैं: get_log.js

एमचर लाइब्रेरी का बड़ा फायदा यह है कि यह फटे हुए डेटा से सही ग्राफ खींच सकती है। जैसा कि मैंने ऊपर उल्लेख किया है, लॉग में मैं डेटा तभी बचाता हूं जब वे बदलते हैं। यही है, यह असिंक्रोनस और बेतरतीब ढंग से होता है। कई मिनटों के लिए नया डेटा नहीं हो सकता है, और फिर कुछ सेकंड में वे कई बार बदल जाएंगे। तदनुसार, लॉग में प्रविष्टियां मनमाने समय अंतराल के साथ जाती हैं। रेंडर करते समय Amchart इसे अपने आप में लेता है, मुझे रेंडर करने से पहले डेटा को इंटरपोल नहीं करना है। मैं सिर्फ डेटा सरणी भेजता हूं जैसा कि यह है, और मैं एक सुंदर ग्राफ देखता हूं जो समय में एक समान है।

मैंने इस लाइब्रेरी की केवल एक खामी की खोज की - यह नहीं पता कि कैसे (अच्छी तरह से, या मुझे अभी भी समझ में नहीं आया कि) वास्तविक समय के ग्राफ़ को मानवीय रूप से कैसे अपडेट किया जाए। आप मौजूदा वाले में नया डेटा जोड़ सकते हैं, लेकिन संपूर्ण डेटा सरणी के पूरी तरह से हर बार रिड्रास्टिंग किया जाता है, और यह ब्राउज़र को बहुत धीमा कर देता है। हालांकि, ब्राउज़र से मांग पर प्रतिपादन के लिए Arduina से डेटा पढ़ने की बहुत ही विचारधारा इसकी गैर-इष्टतमता द्वारा त्रुटिपूर्ण है, इसलिए वास्तविक समय में त्वरित अपडेट के लिए लड़ने का कोई मतलब नहीं था।

सही समाधान डेटा को संग्रहीत करने और विज़ुअलाइज़ करने के लिए एक अलग सर्वर को व्यवस्थित करने के लिए होगा, जहां वास्तविक समय में अरड्यूना से डेटा थोड़ा सा गिर जाएगा और डेटाबेस में संग्रहीत किया जाएगा, और जहां से इसे जल्दी से विज़ुअलाइज़ेशन के लिए एक ब्राउज़र में उपयोगकर्ता को भेजा जा सकता है।

अब चार्ट इस तरह दिखते हैं (उस दिन के उदाहरण पर जब परिवर्तन गृह में कोई नहीं होता है और, तदनुसार, ऊर्जा की खपत नहीं होती है)। जब वर्तमान डेटा होता है, तो स्केल स्वचालित रूप से सेट हो जाता है ताकि सब कुछ अच्छी तरह से फिट हो जाए, और वर्तमान स्तरों के मान ऊर्ध्वाधर अक्ष पर दिखाई दें:



चार्ट उसी पृष्ठ पर प्रदर्शित किए जाते हैं जहां नियंत्रण मुख्य नियंत्रण खंड के ठीक नीचे होता है।

मैं जानबूझकर कई कारणों से परियोजना स्रोतों का एक पूरा सेट प्रदान नहीं करता:

1. इसे शुरू नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह खदान के अलावा किसी भी नेटवर्क पर है, क्योंकि मैंने प्रोजेक्ट को पोर्टेबल बनाने की कोशिश नहीं की थी, और यह मेरे पते और मेरे नेटवर्क टोपोलॉजी से पूरी तरह से बंधा हुआ है।
2. मुझे यकीन है कि परियोजना की सामान्य विचारधारा विभिन्न समस्याओं से ग्रस्त है, क्योंकि यह उस क्षेत्र में मेरा पहला प्रयास है जिसमें मैं समझने में अच्छा नहीं हूं। इसलिए, मैं किसी को भी इस रूप में पुनरावृत्ति के लिए पूरी परियोजना का प्रस्ताव नहीं करता हूं। मैंने केवल उन्हीं पलों को साझा किया, जिनमें मुझे कम विश्वास है।
3. परियोजना लंबे समय से और लंबे समय के लिए की गई है, और मैं सभी विवरणों को कभी भी याद नहीं करूंगा और कई समाधानों को समझाने में सक्षम नहीं होगा। स्केच का आयतन बहुत बड़ा है (मेरे मानकों के अनुसार, लगभग 2 हजार लाइनें), जावा स्क्रिप्ट की एक दर्जन से अधिक विभिन्न सेवाएं हैं, मैंने लोहे का योजनाबद्ध आरेख नहीं बनाया। यही है, मैं ज्यादातर मुद्दों पर सलाहकार की मदद नहीं कर सकता।

सभा

शुरू से ही मैंने अपने आप को लक्ष्य निर्धारित किया - एक तैयार उपकरण बनाने के लिए, और मेज पर पोस्टिंग के ढेर के साथ न केवल एक लेआउट:



और तुरंत फैसला किया कि मैं डिवाइस को इलेक्ट्रिकल पैनल के अंदर रखना चाहता हूं। भोजन, और एक काउंटर है, और सामान्य तौर पर, यह सुविधाजनक है।

इसके लिए, एक डाइनरेक केस की आवश्यकता थी। सबसे पहले मैंने इसे विकसित करने और इसे 3 डी प्रिंटर पर छापने के बारे में सोचा। लेकिन मेरे पास अपना स्वयं का 3 डी प्रिंटर नहीं है, और उनके स्व-इकट्ठे प्रिंटर प्रिंट पर काम करने वाले मेरे सहयोगियों ने मुझे उनकी उपस्थिति की गुणवत्ता में बिल्कुल भी सूट नहीं किया। मुझे बिक्री के लिए एक डीआईएन रेल (विभिन्न आकारों के) पर तैयार किए गए मामले मिले, वे अच्छे दिखते हैं, वे उपयोग करने के लिए सुविधाजनक हैं (बंधनेवाला), और उनके लिए एक रेडीमेड अंधा कार्ड भी है।

मैंने सबसे बड़ा मामला खरीदा, ताकि इंटरनेट ढाल के साथ न केवल Arduino उसमें फिट हो सके, बल्कि लोड स्विच करने के लिए एक रिले भी हो:









अगला मामले में सभी त्रिभुज को स्थापित करने की एक लंबी और आकर्षक प्रक्रिया थी। इस व्यवसाय के तहत, मैंने नींद के कार्य के साथ एक अद्भुत टांका लगाने वाला लोहा भी प्राप्त किया (टांका लगाने वाला लोहा जो मेरे पास अभी भी कई बार था):



स्थापना के लिए, मैंने सभी प्रकार के रैक, शिकंजा, वाशर और नट्स का एक गुच्छा खरीदा। पहली फिटिंग विधानसभा:





तारों को ऊपरी संपर्कों से जोड़ने के लिए, बेंट पिन का उपयोग करना आवश्यक था, अन्यथा यह मामले में फिट नहीं हुआ:



इंसुलेटिंग वाशर्स को जगहों पर काटना पड़ा:



और स्थानों में, यह अधिक व्यापक रूप से झुक जाएगा, आस्तीन पर पेंच बढ़ाएगा, और आस्तीन को विस्तृत रूप से ट्रिम करेगा:





एक ही रीलोच के लिए पर्याप्त धुरी बिंदु नहीं थे, इसलिए यह केवल दो बिंदुओं पर लटका था:



टर्मिनल ब्लॉकों के साथ इकट्ठे विधानसभा:



फिर शिल्प धीरे-धीरे तारों में बढ़ने लगा। बोर्ड का उपयोग केवल बिजली की तारों के लिए और टर्मिनल ब्लॉकों से कनेक्ट करने के लिए किया गया था। सिग्नल कनेक्शन के लिए, मैंने MS-16 तार (मुझे यह अधिक पसंद है) का उपयोग किया, शक्ति के लिए यह वोल्टेज (100 वी तक) से नहीं गुजरा, इसलिए एमजीटीएफ:



मैंने सामने के पैनल पर एलईडी लगाई, वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों को सीधे एल ई डी के पैरों में मिलाया और उन्हें गर्मी हटने के साथ बंद कर दिया:



नतीजतन, हमें इस तरह की दाढ़ी भरना पड़ा:



और यहाँ एक वॉचडॉग माइक्रोकिरचिट के साथ एक स्कार्फ है, जो मेरी रचना के आंतों में आश्रय है, आरएस -485-टीटीएल स्तर कनवर्टर के ठीक ऊपर है:





संपूर्ण संरचना ढह गई है, सब कुछ हटाया जा सकता है, डिस्कनेक्ट किया जा सकता है और बिना टांका लगाने के बिना प्रतिस्थापित किया जा सकता है, कुत्ते-आंख के साथ एक दुपट्टा को छोड़कर, यह कनेक्टर के पिंस के लिए मिलाप किया जाता है, जिसे अरुडीना के कई आईओ बंदरगाहों में पहना जाता है।

बॉक्स में:



मैंने मामले की प्लास्टिक की दीवार में अरुडिना के कनेक्टर्स के लिए उद्घाटन काट दिया। पहले मैंने कनेक्टरों के आकार के अनुसार छेद बनाए, लेकिन मामले में असेंबली को तिरछे रूप से शुरू किया जाना चाहिए (अन्यथा यह सिर्फ काम नहीं करता है) और कनेक्टर्स के माध्यम से नहीं गए, मुझे थोड़ा सा भटकना पड़ा:



मेज पर तैयार उत्पाद को चालू करना, सब कुछ तुरंत काम किया:





सामने के पैनल पर लाया गया:

• चार लाल एल ई डी - लोड संकेत;
• दो हरे - काउंटर के साथ और वीपीएन सर्वर के साथ संचार;
• दो पीले रंग के अतिरिक्त हैं;
• एक पीला - एक राउटर रिबूट का संकेत;
• एक लाल पोषण है;
• और एक रीसेट बटन।

220 में से 5 वोल्ट प्राप्त करने के लिए, मैंने आउटपुट स्तर समायोजन के साथ एक डेरेरी बिजली की आपूर्ति का इस्तेमाल किया, 7-12 से 5 वोल्ट तक इनपुट कनवर्टर को दरकिनार करते हुए, बिजली सीधे माइक्रोकंट्रोलर को आपूर्ति की गई थी। यह कई कारणों से सुविधाजनक था। सबसे पहले, किसी बिंदु पर अंतर्निहित कनवर्टर की शक्ति पर्याप्त नहीं थी, वहां वर्तमान सीमित है। दूसरे, 5 वोल्ट के साथ रिले की आपूर्ति करना अभी भी आवश्यक था। तीसरा, स्थापना के संदर्भ में डैश एक सुविधाजनक डिनरेक फॉर्म फैक्टर है। इसलिए, यहां:




कसौटी

सब कुछ मेज पर बदल गया था, सब कुछ जैसा कि होना चाहिए, यह ढाल में नियंत्रक को स्थापित करने और लड़ाकू मोड में जांचने का समय था।

लेकिन सबसे पहले, मैंने "स्नोट पर" सब कुछ जुड़ा हुआ था, शाब्दिक रूप से सभी तारों को एक और ढाल में धकेल दिया, ~ 220V पावर केबल के साथ एक केबल चैनल में रखी लंबी लाइनों पर वास्तविक परिस्थितियों में तापमान सेंसर का परीक्षण करने के लिए कम-वर्तमान:



जैसा कि आप ऊपर दिए गए फोटो में देख सकते हैं, अब तक मैंने "स्मार्ट" सेंसिट सॉकेट का उपयोग करके राउटर के रिबूट को पावर द्वारा नियंत्रित करने का प्रयास किया था। हालांकि, 5 हजार (2016 के लिए) की पागल लागत वाला यह उपकरण बेहद छोटी और मूडी है। उपयोग के वर्ष के दौरान, इसने मुझे बार-बार अनियंत्रित रूप से झोपड़ी में आने के लिए मजबूर कर दिया, ताकि जीएसएम संचार के संदर्भ में इंजीनियरिंग और मार्केटिंग के इस चमत्कार को एक गहरे नकारात्मक पहलू से दूर किया जा सके। मेरे Arduino नियंत्रक के लिए संक्रमण के साथ, जो एक उदाहरण से अधिक विश्वसनीय निकला, मुझे एक बॉक्स में एक सुंदर बॉक्स में इस "पेशेवर" कबाड़ को फेंकने और इसके बारे में भूल जाने से राहत मिली।



परीक्षण सफल रहा, कोई असफलता नहीं थी, और एक नियमित स्थान पर अंतिम स्थापना के लिए आगे बढ़ना संभव था:



हां, यह ढाल है एबीबी ट्विनलाइन 800x300x225 IP55, जिसकी कीमत 25 हजार रूबल है। भरने के बिना (और लगभग 15 हजार तक भरने के लिए)। और हाँ, यह 6x2 के परिवर्तन गृह में स्थापित है। हर किसी के अपने कॉकरोच होते हैं। हां, मैंने सभी इलेक्ट्रिक्स खुद एकत्रित किए । और उन्होंने एक परिवर्तन गृह भी बनाया, हाँ। नहीं, मैं इलेक्ट्रीशियन नहीं हूं। और बिल्डर नहीं।



ढाल की गहराई में, मैंने एक छोटी सी निर्बाध बिजली की आपूर्ति पावरकॉम WOW 300 को रखा , वहां इसकी हरी एलईडी लाइट्स ऊपर, और बाईं और ऊपर - इसके इनपुट पावर प्लग:



यह Arduino डिवाइस की बैटरी जीवन के ~ 40 मिनट, एक राउटर के साथ USB मॉडेम और वाई-फाई और फुल एचडी आईपी निगरानी कैमरों के लिए रहता है।

और यहां आप दो निर्बाध उपभोक्ताओं के सफेद बिजली के प्लग देख सकते हैं - अरुडिनो बिजली आपूर्ति इकाई और कम-वर्तमान ढाल, जहां राउटर और आउटडोर निगरानी कैमरे के लिए बिजली आपूर्ति इकाई स्थित हैं। यह लाइन संपर्ककर्ता के माध्यम से एक ब्रेक के साथ जाती है, जिसे Arduino द्वारा नियंत्रित किया जाता है, बस उसी सॉफ्टवेयर वॉचडॉग के लिए जो वीपीएन गिरने की स्थिति में राउटर को फिर से चालू करता है (कैमरा एक ही समय में पुनरारंभ होता है, हालांकि इसकी आवश्यकता नहीं है)। तापमान सेंसर से मुड़ जोड़े की शीर्ष लाइनें नियंत्रक से जुड़ी हैं:



मुझे कहना होगा कि मैं इन रिले के मापदंडों के बावजूद, छोटे नीले चीनी रिले के लिए एक शक्तिशाली भार को स्विच करने पर भरोसा नहीं करूंगा, जो ऐसा करने की अनुमति देता है। इसलिए, मैन्युअल नियंत्रण की संभावना के साथ सामान्य मॉड्यूलर संपर्ककर्ता लेग्रैंड बिल्ली नंबर 4 125 01 का उपयोग तुरंत नीचे रखा गया था। यही है, नियंत्रक शरीर के अंदर रिले संपर्ककर्ताओं को नियंत्रित करते हैं, और संपर्ककर्ता पहले से ही लोड को नियंत्रित करते हैं। यह विश्वसनीय है। लेकिन राउटर और कैमरे की शक्ति केवल इस छोटे से नीले चीनी रिले के माध्यम से बाहर ले जाया जाता है, वहां वर्तमान छोटा है, इसलिए यह संभव है।

पहले युद्ध के शुभारंभ पर, मैं बहुत निराश था। मेज पर, मैंने लोड को छोड़कर सब कुछ अनुभव किया। क्यों? संपर्ककर्ता क्लिक करते हैं, और इसलिए यह स्पष्ट है कि वे लोड को स्विच करेंगे। लेकिन नहीं, अनुभव करना जरूरी था। शक्तिशाली इलेक्ट्रोकेनवेक्टर्स ने संपर्कों को खोलने के क्षण में सिस्टम में हस्तक्षेप शुरू किया, जिसके कारण इंटरनेट शील्ड की गारंटी दी गई। और उसे नीचे से निकालने के लिए केवल शक्ति को हटाने से संभव था, एक साधारण रीसेट ने मदद नहीं की। Googled - हाँ, इस चीनी को इस तरह की समस्या है। और लाइब्रेरी इस स्थिति को संभालती नहीं है। यही है, लोहे का टुकड़ा खराब है, और सॉफ्टवेयर बहुत अच्छा नहीं है।

मैंने पहले ही सोच लिया था कि सब कुछ चला गया था। मैंने ठोस-राज्य रिले का भी आदेश दिया, लेकिन वे, मैल, ऊंचाई में बड़े हैं, और वे मेरे डिजाइन में फिट नहीं होंगे। लेकिन फिर मैंने सोचा कि हस्तक्षेप को दबाने के लिए अभी भी संभव हो सकता है। Googled फिर से, विशेष शोर-दबाने वाले कैपेसिटर (प्रकार X के तथाकथित कैपेसिटर) पाए गए। बस उन्हें कनेक्टर्स के नियंत्रण घुमावदार के समानांतर में जोड़ा गया है, और लो और निहारना! हैंगअप पूरी तरह से गायब हो गया। ऑपरेशन के पिछले एक साल में, एक भी मामला दर्ज नहीं किया गया है:







लेकिन इस तरह से आप बॉक्स के अंदर देख सकते हैं:





खैर, प्लास्टर के साथ छज्जा का समाप्त दृश्य (किट में कोई प्लग प्रदान नहीं किया गया था):



डिबगिंग और फ्लैशिंग के लिए, यूएसबी केबल नियंत्रक से जुड़ा होता है और एक बंद दरवाजे के पीछे ढाल के अंदर संग्रहीत होता है (यह अस्थायी रूप से इस तस्वीर से जुड़ा नहीं होगा):





प्रणाली लगभग एक साल से काम कर रही है, बिना किसी समस्या के 20 डिग्री तक ठंढ से बचे।

सामान्य तौर पर, मैं परिणाम से प्रसन्न हूं। हालांकि, अधिक या कम कार्यात्मक कार्यों के लिए, Arduino स्पष्ट रूप से कमजोर है। एक बार से अधिक मैं स्मृति से बाहर भाग गया और कटौती और अनुकूलन करना पड़ा। और काम की गति, विशेष रूप से मेमोरी कार्ड के साथ, मुझे बिल्कुल भी पसंद नहीं है। इसलिए, इस तरह के शिल्प के भविष्य के कार्यान्वयन, यदि कोई हो, तो मैं कुछ और अधिक शक्तिशाली आधार देना चाहूंगा। सहकर्मी मुझे रास्पबेरी पाई देते हैं, एक अच्छा विकल्प, मुझे लगता है।

कोई कह सकता है, "इस तरह के एक आदिम कार्य के लिए कितनी कठिनाइयाँ हैं," और शायद सही होगा। मेरे लिए, यह पूरा उपक्रम एक शौक है, जिसका अर्थ के लिए थोड़ा औचित्य है। इसलिए, मैं हर उस चीज़ में मनोरंजन ढूंढ रहा था जहाँ मैं कर सकता था :)