"Умный" улей

[alekskrem2]

В 28.01.2019 в 10:32, gerasimenkoao сказал:

"Удача близится, Нависает удача гроздьями"

На выходных собрал датчики веса и компактный отладочный стенд:

На фото- полный комплект (верхний датчик - двойной, нижние - light)

Осталось преодолеть одни грабли и дописать статью :-)

Зачем три модуля HX 711

[gerasimenkoao]

39 минут назад, alekskrem2 сказал:

Зачем три модуля HX 711

Так измерять будем вес трех ульев.

То-есть, на фото соответственно три датчика - один с полным мостом Уитстона(сверху, на двух тензомодулях ), и два - с половинками (добавляются резисторы)

Я уже писал, что на датчики будет опираться только половина улья - так и "железо" экономится, и устанавливать проще.

Америку конечно этим не открыл, поскольку по такой схеме работают весы BroodMinder у заокеанского производителя.

[alekskrem2]

Заработал Ваш макет ?

 

[gerasimenkoao]

1 час назад, alekskrem2 сказал:

Заработал Ваш макет ?

 

Заработал, но стабильности измерений нет.

Уже оставил один HX711 - все равно не то.

Буду переделывать измерительную часть.

[pit999v]

51 минуту назад, gerasimenkoao сказал:

Заработал, но стабильности измерений нет.

Уже оставил один HX711 - все равно не то.

Буду переделывать измерительную часть.

Насколько "гуляют" показания, в процентах.

На заре использования подобной техники применялся простейший алгоритм усреднения: берем 10 замеров подряд, мин и макс отбрасываем, остальное усредняем.

В те времена вершиной совершенства был 10 ти разрядный АЦП размером с книжку. Но работало.

[gerasimenkoao]

15 часов назад, pit999v сказал:

Насколько "гуляют" показания, в процентах.

На заре использования подобной техники применялся простейший алгоритм усреднения: берем 10 замеров подряд, мин и макс отбрасываем, остальное усредняем.

В те времена вершиной совершенства был 10 ти разрядный АЦП размером с книжку. Но работало.

Вот как раз по десяти замерам среднее и беру.

Они "гуляют" на треть, даже с простым резисторным мостом сразу на входе -  т.е. "шумит" сама микросхема (думал  из-за близости GSM-модуля - отключил его вообще - "шумит" ).

Ошибку в доке - нашел : https://habr.com/ru/post/438772/

Еще залет производителя - на плате АЦП нет общей земли,  кроме того она неэкранирована.

Таков был изначальный состав "железа":

И похоже до конца из электроники дожила только Ардуинка - сегодня заказываю другие, визуально нормально разведенные и экранированные модули АЦП.

Проводники до тензодатчиков укорочу предельно, GSM поставлю удаленно на несколько метров (как в реальной ситуации).

 

Кстати, по Ардуинке китайцы тоже отличились - на ТРЕХВОЛЬТОВУЮ плату впаяли 5-вольтовый регулятор напряжения (нужен 3.3В) и кварц на 16МГц (нужен на 8).

Но регулятор нам не нужен, а плата устойчиво работает до 2.9В, только поэтому ее и оставил.

 

Вот так простая на первый взгляд задача превращается в квест по электронике ;-)
 

[Немолодий]

1 година тому, gerasimenkoao сказав:

Вот так простая на первый взгляд задача превращается в квест по электронике ;-)

Боюсь, що на цьому проблеми не закінчаться. Тепер зрозуміло чому "вилизаний" девайс від Олега Ковби коштує не дешево.

http://www.smartbhive.com/

[gerasimenkoao]

28 минут назад, Немолодий сказал:

Боюсь, що на цьому проблеми не закінчаться. Тепер зрозуміло чому "вилизаний" девайс від Олега Ковби коштує не дешево.

http://www.smartbhive.com/

Насправді,  судячи з фотографій, Олег теж починав з Arduino (щоправда, mega), та модуля зв'язку (SIM900). 

Тож не думаю, що система дійшла нинішнього стану з першої спроби.

Кожен набиває свої особисті гулі на цьому шлаху.

[alekskrem2]

На выходных тоже хочу попробовать собрать макет, комплектующие все уже есть.

 

[gerasimenkoao]

23 минуты назад, alekskrem2 сказал:

На выходных тоже хочу попробовать собрать макет, комплектующие все уже есть.

 

Это по схеме Белова  http://beelovepro.0bb.ru/viewtopic.php?id=12 ?

Тогда все должно получиться, если плата HX711 не такая

Уж больно она мне не понравилась, но на 5 вольтах у людей работает.

Конечно, пока жду другие АЦП, похардкорю с этими - либо сожгу, либо заставлю работать устойчиво.

[alekskrem2]

Посмотрел на свою плату HX711, почти один в один, только маркировка резисторов и конденсаторов отличается

[gerasimenkoao]

38 минут назад, alekskrem2 сказал:

Посмотрел на свою плату HX711, почти один в один, только маркировка резисторов и конденсаторов отличается

Это не беда, большинство ардуиновских проектов на такой и работают, ибо расчитана она на 5В питание.

Собирайте-расскажете! 

[pit999v]

6 часов назад, gerasimenkoao сказал:

Вот как раз по десяти замерам среднее и беру.

Они "гуляют" на треть, даже с простым резисторным мостом сразу на входе -  т.е. "шумит" сама микросхема (думал  из-за близости GSM-модуля - отключил его вообще - "шумит" ).

Ошибку в доке - нашел : https://habr.com/ru/post/438772/

Еще залет производителя - на плате АЦП нет общей земли,  кроме того она неэкранирована.

Таков был изначальный состав "железа":

И похоже до конца из электроники дожила только Ардуинка - сегодня заказываю другие, визуально нормально разведенные и экранированные модули АЦП.

Проводники до тензодатчиков укорочу предельно, GSM поставлю удаленно на несколько метров (как в реальной ситуации).

 

Кстати, по Ардуинке китайцы тоже отличились - на ТРЕХВОЛЬТОВУЮ плату впаяли 5-вольтовый регулятор напряжения (нужен 3.3В) и кварц на 16МГц (нужен на 8).

Но регулятор нам не нужен, а плата устойчиво работает до 2.9В, только поэтому ее и оставил.

 

Вот так простая на первый взгляд задача превращается в квест по электронике ;-)
 

Может помочь обвешивание конденсаторами не только питания МС, но и самого тензомоста.

Ну и вопрос, от чего питается макет, от БП или все таки от АКБ?

[gerasimenkoao]

4 минуты назад, pit999v сказал:

Может помочь обвешивание конденсаторами не только питания МС, но и самого тензомоста.

Ну и вопрос, от чего питается макет, от БП или все таки от АКБ?

Там по схеме на самой плате кондеры между входами A+, A-

Питается от 18650

В общем, так или иначе, чуду-юду победю, тут осталось-то всего ничего.

 

[Немолодий]

9 годин тому, Немолодий сказав:

від Олега Ковби

Прошу вибачення. Помилився. Слід читати Ігор Олегович Ковба.

[siverit]

В 05.02.2019 в 15:54, gerasimenkoao сказал:

Заработал, но стабильности измерений нет.

Было дело сталкивался с неработоспособностью измерительной схемы которая вылечилась простой скруткой проводов. Сделайте витые пары, хуже точно не будет, а то извините у Вас - кубло проводов. Это какраз одна из причин не стабильности.

[gerasimenkoao]

Курил мануалы HX711 и тензодатчиков до просветления.

Между строк нашел интересный режим, благодаря которому и получится точность измерения 100грамм.

В обычном - 250 (и это с усилением 128).

Минус "точного " метода - большая подверженность шумам и наводкам.

Осталось только чуть менее, чем полностью переделать конструкцию.

И дело даже не в проблемных модулях АЦП, а в самой плате Arduino, а вернее в частоте ее работы.

Как я уже писал, китайцы перепутали, и на 8MHz 3.3В плату впаяли кварц на 16MHz, регулятор на 5В и зашили соответствующие фьюзы.

В итоге, контроллер как-бы работал, моргал светодиодом и даже оправлял СМС через модуль связи, но как-то странно вел себя при обмене данными с HX711 - а именно "слышал" то, чего нет.

 

На самом деле, измерительная часть - наиболее ответственная, требующая максимальной аккуратности, ибо счет идет на сотые милливольта.

Зато теперь в конструкции будет присутствовать воск,  красная кнопка и синяя изолента ;-)

Ну и калибровка сводится к установке нуля.

[Анатолий Крутий]

Підкинку деякі інформацію на тему про розумний вулик. Цим питанням займались ще про Радянському Союзі:

http://altay-krylov.ru/mechan_automat/indikator_roenija_pchelosemej.html

( Индикатор роения пчел )

---------------------------------------- 

https://rodovid.me/pchelovodstvo/apis-sistema-monitoringa-zdorovya-i-aktivnosti-vashih-pchel.html

( Apis — система мониторинга здоровья и активности ваших пчел )

------------------------------------------------------ 

https://www.google.com.ua/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=14&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjy2JLD6rXgAhVktosKHXNZAIQQFjANegQIABAB&url=https%3A%2F%2Frodovid.me%2Fpchelovodstvo%2Fbuzzbox.html&usg=AOvVaw0fxMELwd_NWnanFe5TTW5M

( BuzzBox система слушает пчел и предупреждает о роении )

---------------------------------------------- 

https://www.google.com.ua/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=10&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj39oy97bXgAhVSxIsKHeJhAz0QFjAJegQIBxAB&url=http%3A%2F%2Fbeejournal.ru%2Fbiologiya-pchelinoj-semi%2F922-akusticheskie-otkliki-semej-na-vibratsionnye-stimuly&usg=AOvVaw12iDoQm84frJq-HVTBz8P3

( Журнал «Пчеловодство» - Акустические отклики семей на вибрационные стимулы )

----------------------------------------------- 

Взагалі питаннями акустики бджіл багато займався  Еськов Е. Можна почитати його книги на цю тему, наприклад,  «Поведение медоносных пчел» та інші, які можна знайти в інтернеті. 

 

[gerasimenkoao]

41 минуту назад, Анатолий Крутий сказал:

41 минуту назад, Анатолий Крутий сказал:

Підкинку деякі інформацію на тему про розумний вулик.

 

Дякую! 

Apis та BuzzBox - бачив, власне в Iнтернет й знаходив багато розробок систем монiторингу бджіл.

Тут намагаюся втілити своє бачення, узгоджене з бджолярами (яким сподіваюсь навесні знову стати).

[Юрий 63]

В 12.02.2019 в 12:53, gerasimenkoao сказал:

Дякую! 

Apis та BuzzBox - бачив, власне в Iнтернет й знаходив багато розробок систем монiторингу бджіл.

Тут намагаюся втілити своє бачення, узгоджене з бджолярами (яким сподіваюсь навесні знову стати).

Как идет продвижение проекта??? или уже остыли???

[gerasimenkoao]

12 часов назад, Юрий 63 сказал:

Как идет продвижение проекта??? или уже остыли???

Добрый день! Идет как медуза - рывками.

После того, как от прежней системы и отладочного стенда (на фото ранее), не оставил камня на камне, неделю не было времени взять паяльник в руки.

Но уже все переделал, замучив попутно в экспериментах два модуля HX711.

Уж больно они "шумные", эти АЦП -  даже занулив входы, безо всяких датчиков, единичные показания гуляют на 12кг.

Средние по 16 измерениям - на 3кг.  

но это без экранирования,  с экраном таки думаю выйти на 250 грамм точности (публика в интернете тоже раз в 10 шумы снижала на подобных модулях).

 

100 грамм точности не получить по двум причинам:

1.  Те-же шумы - микросхема "чувствует" пролетающую по комнате проснувшуюся муху

2. Тензодатчики слишком много кушают  -3.3мА каждый, и запитываются напрямую от стабилизатора напряжения - погасть сном модуля не выйдет.

 

В общем,  думаю уже что это - крайние грабли.

 

[Юрий 63]

4 часа назад, gerasimenkoao сказал:

В общем,  думаю уже что это - крайние грабли.

Вы использовали количество выборок-80 ??? Модули брали экранированные или будете сами экранировать??? Какой у Вас получился коэффициент перевода значений АЦП в массу??? Какие использовали тензодатчики??? Не пробовали использовать усилитель для тензодатчика с автобалансировкой???

[gerasimenkoao]

33 минуты назад, Юрий 63 сказал:

Вы использовали количество выборок-80 ??? Модули брали экранированные или будете сами экранировать??? Какой у Вас получился коэффициент перевода значений АЦП в массу??? Какие использовали тензодатчики??? Не пробовали использовать усилитель для тензодатчика с автобалансировкой???

Я использовал от 10 до 128 выборок (после 16 - уже практически ничего не меняется), модули - неэкранированные, вот эти:

Тензодатчики со следующими параметрами:

Capacity kg 40-50

Comprehensive Error mv/v 0.05

Output Sensitivity mv/v 1.0±0.1

Nonlinearity %FS 0.03

Repeatability %FS 0.03

Hysteresis %FS 0.03

Creep (3min)%FS 0.03

Zero Drift (1min)%FS 0.03

Temp. Effect on Zero %FS/10? 1

Temp. Effect on Output %FS/10? 0.05

Zero Output mV/V ±0.1

Input Resistance ? 1000±20

Output Resistance ? 1000±20

Insulation Resistance M? ?5000

Excitation Voltage V ?10

Operation Temp. Range ? 0--+50

Overload Capacity %FS 150

 

При усилении 128, на 50кг нагрузки должно получаться +420

Но дело как раз в наводках - я А-, A+, B-, B+ корочу на землю - и "шумит" сам АЦП.

Хотя, подозреваю не только в микросхеме дело, но и в драйверах.

 

Дело в том, что пользовался библиотекой https://github.com/bogde/HX711

Сейчас поставил https://github.com/olkal/HX711_ADC - она куда более продуманная (сама отбрасывает нужное(задается в настройках) число минимальных и максимальных значений выборки), правда доступа к сырым данным нет.

Но зато без датчиков(одни АЦП как описано выше), она выдает стабильный уровень нуля. 

Просто там еще тайминги считывания по-другому выставлены.

[Юрий 63]

Подозреваю что шумят сами тензодатчики(фактически это два сопротивления -одно постоянно  ,,,второе переменное)-может для их подключения использовать витую пару в экране, Дело в том что в весах на 1-5кг используют не экранированные АЦП а там где стоят датчики 50-200кг уже идет экран и входы АЦП после тензодатчиков шунтируются RC цепью 1ком и 0,1мкф ( есть модули где это уже стоит на плате а есть где нет-масса производителей да и сами HX711 по своей сути программируемые и каждый производитель сунет туда свою программу изначально с завода и идут они в продажу уже как бы не программированные)-так что причин шумов может быть много да и сам модуль должен находится как можно ближе к тензодатчику,

[gerasimenkoao]

"Все, брат, прорвались, прямая дорожка!

Вольное место, да в небе луна.

Ты попридержи-ка лошадку немножко,

Видишь, совсем заморилась она. "

Шумы и плывущие параметры +-50грамм.

Осталось объединить программу взвешивания с основной частью и добавить сохранение измеренных значений .

 

Итак, повторюсь, что в итоге получается:

При первом запуске или сбросе настроек происходит установка нуля тензодатчиков, измерение веса ульев и запись значений в энергонезависимую память контроллера.

Система просыпается каждый вечер (по датчику освещенности - фоторезистор), измеряет вес 3 ульев.

Смс содержит  2  значения по каждому улью - изменение веса за сутки и от первого срабатывания (включения), плюс напряжение батареи (LiIon).

При достижении напряжения 3.5В (во время очередного срабатывания) - предупреждение о необходимости зарядки.

3.4В - критическое напряжение, поскольку ниже него пропадает стабильность питания АЦП и тензомоста, но мы ложных показаний не получим, ибо не включится GSM-модуль (внутренняя специфика прошивки/железа многих из них) 

Еще добавлю "антидребезг" - повторное срабатывание не менее чем через 64 800 000 миллисекунд (18 часов) - дабы закатные тучки не породили пол-сотни смс-ок за один час.