Ciao a tutti ragazzi,
voglio mostrarvi con questo articolo tutti gli automatismi che sono riuscito a programmare sulla mia board Arduino DUE che ho interfacciato con il mio smatphone Android.
Queste che vedete sono le schermate di avvio, selezione rete locale o internet e la schermata principale della mia applicazione con le funzioni associate ai relè!
Ma faccio un passo indietro e cerco di spiegarvi come sono arrivato a realizzare tutto questo.
Il materiale che attualmente gestisce tutto e il seguente:
Arduino DUE R3
Shield Ethernet W5100 R3
RTC DS3231
Scheda PH + Sonda PH
Sensore temperatura DS18B20
Scheda relè da 8 posti (quella rossa e non quella blu!)
Barre LED RGB WS2812B
Arduino non è altro che un microcontroller che debitamente programmato eseguirà all'infinito le vostre funzioni, ma Arduino DUE R3 può comunicare con il mondo esterno soltanto tramite il cavo usb, allora ho aggiunto una scheda Ethernet W5100 R3, grazie alla quale posso assegnare un indirizzo IP appartenente alla mia rete di casa ad arduino e posso raggiungerlo tramite pc o smartphone.
Tramite la W5100 avete la possibilità di creare un WebServer, ovvero far rispondere ad Arduino il codice che voi desiderate, quando lo interpellate come una normale pagina web, su internet si trovano anche degli esempi su come far generare l'html ad arduino, ma non è il mio caso, perchè ho notato che la generazione di pagine html complesse da arduino può essere molto laboriosa ed occupa moltissimo spazio!!!
Alcuni hanno sfruttato la porta per le schede microSD presente sempre sulla W5100 per salvare e caricare i file html dalla SD, ma anche questo è molto lento, soprattutto in caso di codici lunghi e immagini pesanti. Io personalmente ho optato per l'AIAX JSON ovvero far rispondere ad arduino una stringa di testo formata in una certa maniera che poi viene interpretata dalla mia app tramite javascript.
Esempio risposta JSON:
{"rele1":"on","rele2":"off"}
Una volta riuscito a farmi visualizzare da arduino quello che volevo sapere, ovvero lo stato dei relè, ho aggiunto un sensore di temperatura digitale, il DS18B20 grazie al quale leggo la temperatura in vasca e posso gestire riscaldatore e ventole/refrigeratore.
Altro passo è stato quello di avere l'orario sempre a disposizione ed ho acquistato una scheda RTC DS3231 che è a dir poco fantastica, non ha il quarzo esterno come la vecchia DS1307 ed in più ha il controllo di precisione del clock al variare della temperatura ambientale, da test effettuati che ho trovato in rete, questa RTC perde meno di 1 minuto in 1 ANNO!!!
Ho anche acquistato una scheda per leggere il PH con un probe e tramite questa ovviamente posso comandare una elettrovalvola per la CO2 (come un Milwakee SMS122)
Ma veniamo al dunque, tutto quello che arduino controlla è completamente configurabile e personalizzabile tramite la mia app per Android, la cosa che sono riuscito a realizzare è proprio la dinamicità di ogni funzione.
Cerco di spiegarmi meglio, solitamente quando si inizia un progetto si decide che ad esempio il relè 1 deve essere collegato al filtro, e a questo punto ci si implementa la funzione che deve avere il filtro, ma cosa succede se per un motivo x il relè che gestisce il filtro si rompe e non da più il contatto? Beh semplice il filtro si spegne, e come si risolve?
Beh se conoscete Arduino sapete che per fare delle variazioni bisogna modificare lo sketch e quindi andare nel codice per spostare la funzione del filtro dal relè 1 al 5 magari che era libero, una volta modificato dovete uplodare il codice su arduino e a quel punto il codice riparte accendendo il relè 5, dove voi avete precedentemente spostato la spina del filtro.
Beh il mio codice è completamente dinamico, ovvero dalla app io dico che al relè 1 c'è il filtro e gli assegno la funzione "Sempre ON" ma se per un motivo x volessi cambiare, sempre dall'app posso andare nella configurazione del relè 1 e dirgli che da quel momento diventa un riscaldatore con associata la funzione riscaldatore, e il relè 1 in un attimo si comporterà non più come un "Sempre ON", ma si accenderà e si spegnerà in base alla temperatura desiderata che noi avremo impostato per la nostra vasca ed anche alla tolleranza, il tutto senza dover riprogrammarlo, ma solo con pochi click sul telefono.
Vi elenco adesso le funzioni attualmente implementate, molte delle funzioni sono gestite automaticamente da arduino e l'unico modo per prendere noi il comando è disinserire dalla schermata principale la voce "AUTO"!
Funziona "Manuale", ovvero il relè non ha assegnato nessun automatismo e si accende o spegne solo a comando.
Funzione "Sempre ON", ovvero il relè verrà acceso non appena programmato o in caso di caduta di corrente, non appena lo sketch viene ricaricato da arduino.
Funzione "Fascia oraria singola", ovvero inpostati 2 orari, dalle - alle, il relè verrà acceso se l'orario che arduino legge dalla scheda RTC è all'interno di quel range e verrà spendo se fuori dallo stesso range.
Funzione "Fascia oraria doppia", ovvero impostati i 4 orari, il relè verrà acceso se l'orario farà parte del primo o del secondo range e spento se al di fuori dei 2 range
Funzione "4 ON/OFF da 1 secondo", questa funzione l'ho studiata specificatamente per la mangiatoia, che è stata modificata e collegata ad arduino per fare in modo che sia lui a "premere il tasto" di un pasto. Questa funzione ha un grosso vantaggio per chi ha filtri molto grossi (vasche di discus ^_^) perchè 5 secondi prima di far scattare la mangiatoia disattiva i relè che voi potete selezionare dai pulsanti sotto, esempio il mio amico disattiva il filtro con lo skimmer, il riscaldatore e le ventole, questo fa "calmare" le acque e il cibo quando cade non viene trascinato via dalla corrente e i discus hanno tutto il tempo di mangiare anche dalla superficie. Dopo 5 minuti i relè che sono stati spenti riprendono il loro normale funzionamento e quindi ripartono in base alle funzioni loro assegnate.
Funzione "Wave Box", ovvero una funzione che accende e spegne uno o più relè ad un intervallo di tempo regolabile, il nome Wave Box deriva dal fatto che la funzione è stata realizzata principalmente per generare le onde all'interno della vasca con le turbine di movimento. La funzione verifica se è selezionato più di un relè si comporta facendo passare da on a off ogni relè che fa parte del gruppo in sequenza uno dopo l'altro, se si seleziona solo un relè la stessa funzione terrà acceso e poi spento quel relè per il tempo selezionato che può andare da un minimo di 3 secondi a un massimo di 6 ore di intervallo.
Funzione "Riscaldatore", ovvero dice ad arduino che questo è il relè da accendere in caso la temperatura scenda al di sotto della temperatura da noi impostata - la tolleranza e la riporta alla temperatura desiderata. Non vi mostro la schermata della selezione della funzione riscaldatore perchè non ha nessun settaggio, ma vi mostro quella dove è possibile impostare temperatura e tolleranza e da dove è possibile vedere l'andamento della vasca nelle 24 ore.
Funzione "Ventole / Refrigeratore", ovvero l'esatto opposto del riscaldatore, cioè si attiva quando la temperatura sale oltre la temperatura desiderata + la tolleranza, riabbassandola alla temperatura desiderata.
Funzione "Elettrovalvola PH", ovvero dice quale relè attivare in caso il PH salga oltre il valore desiderato + la tolleranza, riportandolo al PH desiderato. La schermata che vedete sotto è quella del settaggio del PH e della tolleranza.
Subito sotto la schermata per tarare la sonda PH sempre dall'app, è possibile selezionare se marino o di acqua dolce e la taraturà avverrà di conseguenza:
Acquario Dolce = PH 4 e PH 7
Acquario Marino = PH 7 e PH 10
Funzione "Rabbocco livello", ovvero il relè si attiva se un galleggiante collegato ad arduino scende sotto un dato livello, facendo risalire il livello dell'acqua.
Funzione "Fascia oraria singola - settimanale", ovvero come la fascia oraria singola, quindi dalle - alle ma con in aggiunta si ha la possibilità di selezionare in quali giorni della settimana far accendere il relè.
Funzione "LED Simulazione sole", ovvero grazie alle barre LED WS2812B, faccio la simulazione dell'alba facendo accendere lentamente i primi led dalla parte sinistra o destra della vasca e per poi aumentare progessivamente fino ad ottenere il "sole" ovvero 10 LED colorati di giallo per le 6 barre che ho che si sposta con il passare del tempo lungo le barre fino ad arrivare al tramonto e quindi allo spegnimento graduale della vasca.
Vi mostro la foto delle opzioni aggiuntive per queste barre led, qui si può colorare a piacimento i LED semplicemente selezionando il colore e inviandolo ad arduino, sotto vedete l'icona di un arcobaleno, che genera un bellissimo effetto gradient di colori che scorrono sui led, poi una icona fulmine ed una nuvola, la funzione non è difficile da capire, con la nuvola viene oscurato nel vero senso il sole con dei pixel con colorazione tenue e che sio muovono per tutta la lunghezza delle barre, proprio come le nuvole ci passano sopra la testa, mentre il fulmine genera un vero e prioprio zig zag di corrente sulle barre accendendo per un istante la vasca.
Ovviamente appena potrò caricherò dei video per farvi vedere al meglio l'effetto, a parole sicuramente non riesco a renderlo!!!
Cosa importantissima che ho reso dinamica per quasi tutte le funzioni esposte sopra è il fatto che si può dire ad arduino come si sono collegati i fili ai relè ovver NO (normalmente aperto) o NC (normalmente chiuso) e arduino si comporterà di conseguenza.
Per chi non avesse capito collegando i fini in NO, si ottiene che il relè non eccitato non fa passare corrente alla sua estremità e quindi i due cavi collegati su Comune e NO non fanno contatto, per farlo il relè deve essere eccitato.
Viceversa se abbiamo collegato i cavi su Comune e NC, con il relè a riposo si avrà il passaggio di corrente e per "spegnere" quella presa devo "accendere" il relè
Una delle ultime funzioni implementate sulla mia app è il riconoscimento vocale e la conseguente possiblità di associare una o più parole ad ogni singolo relè tramite questa schermata:
Le parole Accendi o Spegni sono già considerate automaticamente dal programma e non c'è bisogno di associarle al comando.
Ad esempio premendo il pulsante microfono sulla schermata principale si potrà dire "accendi relè uno" e lui eseguirà il comando, anzi verificherà prima che il relè non sia gia acceso altrimenti vi risponderà parlando e dicendovi "interruttore già acceso!".
Possiamo chiedergli la temperatura ed il PH con "dimmi la temperatura" e lui "temperatura di 27,54 gradi", ovviamente essendo tutti comandi personalizzabile posso sostituire a "relè 1" la parola "filtro" e quindi potrò accenderlo o spegnerlo dicendo "accendi filtro" o "spegni filtro".
Sempre sulla prima schermata sulla sinistra è visibile l'icona di una IPCam che ho configurato all'interno della mia app in modo da poter vedere con un refresh di 5 secondi le immagini della vasca
Chiunque fosse realmente interessato può contattarmi a questa mail:
01matrix01 chiocciola
libero.it
Acquario controllato da Arduino ed Android
Modalità lineare
