مدار کنترل کننده آکواریوم بسازید و آکواریوم خود را مدیریت کنید (AQUA COUNT)

مشخصه های اصلی کنترل کننده آکواریوم عبارتند از :

• دارای تقویم و زمان
• دارای قابلیت تنظیم ۶ رویداد روزانه به صورت هفتگی
• دارای سنسور دمای دیجیتال
• دارای حافظه EEPROM اضافی
• دارای ۸ خروجی که توسط رله های متصل به تایمر کنترل می شوند (۲ عدد از آنها را می توان به سنسور دما متصل کرد).
• دارای نمایشگر LCD 4*20
• دارای ۸ LED چند رنگ که به پورتهای خروجی متصل هستند.
• دارای پورت سریال RS232 برای برقراری ارتباط با کامپیوتر

نمایشگر LCD اجازه می دهد تا بتوان تاریخ و زمان فعلی، دمای تشخیص داده توسط سنسور را نمایش داد. علاوه بر این وضعیت هر کدام از پورت ها نیز به صورت دیداری در ردیف آخر نشان داده می شود. در صفحه نمایش LCD همچنین می توان رخدادهای زمانی هفتگی را برنامه ریزی کرد، پارامترهای مربوط به سنسور دمایی را تنظیم کرده و ارتباط سریال با کامپیوتر (که در حال اجرای نرم افزار WinTimer است) را مدیریت کرد. ولتاژ تغذبه مورد نیاز برای برد اصلی ۵ولت است، در حالیکه برد رله ها به تغذیه ۱۲ ولت نیاز دارد. این جدا بودن تغذیه ها برای محافظت میکروکنترلر و سایر اجزای برد اصلی در مقابل بالا رفتن ولتاژ بیش از حد و اتصال کوتاه در ولتاژ ۲۲۰ ولت محافظت می کند. در اینجا دو عدد اپتو کوپلر با هدف اطمینان از ایزوله شدن دو ولتاژ استفاده شده است.

تایمرهای هفتگی کنترل کننده آکواریوم بر اساس ساعتی برنامه ریزی می شوند که توسط یک مدار مجتمع مناسب محاسبه می شود و تغذیه این مدار نیز از طریق یک باطری لیتیومی تأمین می شود. پورت سریال RS232 اجازه می دهد تا بتوان میکروکنترلر را با استفاده از نرم افزار متناسب آن بر روی کامپیوتر، به سادگی پروگرام کرد. توابعی که توسط این نرم افزار پشتیبانی می شوند، به جز امکان همگام سازی کلاک با کامپیوتر شامل سیستم عامل نیز می باشد. با استفاده از نرم افزار موجود در کامپیوتر این امکان فراهم است که بتوان به هر کدام از ۸ پورت رله یک شرح اختصاص داد که در حافظه EEPROM اضافی LC2416 ذخیره می شود. اطلاعات تنظیمات سنسور دمایی نیز در این حافظه ذخیره می شود.

بلوک دیاگرام مدار کنترل کننده آکواریوم:

شماتیک های مدار کنترل کننده آکواریوم

شماتیک اصلی

شماتیک برد ال ای دی

شماتیک برد اصلی

شماتیک برد رله

نکات مربوط به سیستم عامل

زبان برنامه نویسی این مدار کنترل کننده آکواریوم با mikroC است که برای توابع کتابخانه های بزرگ و بردهای توسعه مناسبش شناخته شده است، و به همین دلیل از این زبان برای توسعه سیستم عامل AquaCount استفاده شده است. در حقیقت نمونه اولین این پروژه با استفاده از برد EasyPIC4 که محصول MikroElectronika است و دو عدد برد بورد ساخته شد. باید توجه شود که کد اصلی سیستم عامل را تنها می توان با یک کامپایلر رجیستر شده MikroC کامپایل کرد. در حالیکه ورژن رایگان این نرم افزار دارای محدودیت ۲ کیلوبایتی برای خروجی عبارات برنامه است. سیستم عامل AquaCount بر اساس ایده ماشین حالت یا  macchina a stati که توسط  A. Di Stefanos در مقاله ای با عنوان “ایجاد یک تایمر دیجیتال قابل برنامه ریزی” در شماره ۲۵۷ مجله ایتالیایی “ساخت الکترونیک” عنوان شد، برداشت شده است. کد اصلی برای سازگار کردن با سخت افزار جدید و نیازهای تازه کاملا تغییر کرده است.

در کد جدید به منظور ارتباط با Dallas RTC DS1307 ، سنسور دمای Maxim DS18S20، حافظه eeprom به نام ۲۴LC16 و برخی عملکردهای I2C جدید اجرا شده و برای پورت سریال RS232 نیز از توابع کتابخانه USART استفاده شده است. ایده اصلی یک ساختار حالت حتی اگر با توابع جدید پیاده شود، بدون تغییر باقی می ماند و در همان زمان، مواردی که از قبل وجود داشته اند آپدیت می شوند. در تصویر زیر دیاگرام ساختار حالتها نشان داده شده است. متغیر stato نعیین می کند که یکی از ۷ تابع در حلقه اصلی اجرا شود. هر تابع به تنهایی مستقل بوده و  اجاره دارد تا وضعیت را بر اساس کلید فشار داده شده تغییر دهد.

پنل جلویی دستگاه

تصاویر پروژه

دنیای صنعت برق

www.sbargh.ir