Система контроля температуры и влажности через интернет

Ассортимент регуляторов температурных датчиков

Контроллер датчиков температуры многоканального типа решает важную задачу параллельной регистрации состояния нескольких чувствительных элементов. Наиболее обширное распространение аппарат получил в мониторинговых комплексах, базирующихся на различных принципах управления приоритетными характеристиками. Основные функции, которые осуществляет многоканальный контроллер датчиков температур, ограничены:

• записью снятых сведений;
• их обработкой;
• дальнейшей поставкой данных к следующему устройству.

Функционал

Помимо достижения перечисленных выше целей, оснащение способно уверенно:

• выполнять калибровку подключенных к системе датчиков;
• оповещать о возникновении аварийной ситуации;
• хранить собранные материалы;
• поддерживать заданное количество каналов;
• функционировать в интервале температур от -99 до +200 градусов и более высоких значениях.

Отдельные модели дополнительно оснащены дисплеем для отображения актуальных данных.

Применение

Аналитические структуры успешно внедряют на предприятиях химической и пищевой промышленности, на сельскохозяйственных объектах и во многих других сферах. Потенциал подсоединения датчиков температур цифрового и аналогового типов, а также их комбинации определяет разновидность контроллера. Пользователь получает решение с уже установленным программным обеспечением. Это открывает широкие возможности по ведению мониторинга и интеграции узла, в котором уже используется определенное ПО. Возможность осуществления поканального программирования позволяет клиенту самостоятельно корректировать предельные контрольные показатели температур и набор внешних факторов, при которых происходит срабатывание системы оповещения. Анализатор температурных датчиков выполнен в виде корпусного прибора, подготовленного для установки.

Компания «АйСиБиКом» предлагает огромный выбор качественных регуляторов датчиков температур, необходимое для оборудования ПО и прочую продукцию, на базе которой рождаются интеллектуальные мониторинговые структуры.

При использовании многоканального анализатора датчиков температур, транспортировка информации осуществляется исключительно по запросу другого прибора через соответствующий интерфейс. Этот тип терморегуляторов выступает базовым элементов современных комплексов мониторинга. Через соответствующее ПО оператор настраивает чувствительность датчиков и прочие значимые параметры функционирования оборудования.

Многоканальный контроллер датчиков температур МКДТ-51 применяется в различных автоматизированных системах (система интеллектуального мониторинга и управления, СКК БС, в прочих технологических системах).Главная особенность контроллера температуры с внешними датчиками в том, что он может обеспечить одновременный опрос 15-ти выносных датчиков температур марок «ДТ-01» и «ДТ-01В». Передача информации при таком типе соединения происходит по запросу другого устройства через интерфейс RS-485. Многоканальный терморегулятор используется в качестве составного элемента систем мониторинга. Контроллер температуры МКДТ-51 осуществляет тестовую настройку приборов (подключение к порту RS-485, определение количества датчиков) через программу «Конфигуратор МКДТ».

Шаг 1: Подготовка модулей

Как специалист по разработке программного обеспечения я не очень хорошо разбираюсь в аппаратных средствах. Поэтому я решил применить наиболее удобную для использования платформу – Arduino.

После поисков в сети Интернет я выбрал следующие модули:

1. Контроллер Crowduino: совместимая платформа Arduino, с некоторыми обновленными функциями для удобства использования.
2. Датчик температуры и влажности и резистор номиналом 4,7 кОм. Этот датчик мне нужен для передачи в контроллер текущих значений температуры и влажности.
3. LCD шилд с кнопками. С помощью данного LCD я смогу визуально контролировать текущую температуру и влажность.
4. 2-канальный релейный модуль. Поскольку модуль Ultrasonic Nebulizer использует питание более 5 В, я использовал релейный модуль для контроля включения/выключения Ultrasonic Nebulizer.
5. Модуль Ultrasonic Nebulizer для увеличения влажности воздуха.
6. Шилд с винтовыми клеммами, данный шилд помогает мне удобно соединять провода.
7. Тепловая пластина: данная тепловая пластина работает как нагреватель для домика домашних питомцев.
8. Некоторое количество проводов.

В основном датчик температуры и влажности передает данные о том, как холодно вокруг, в контроллер Crowduino. Если контроллер Crowduino “считает”, что очень холодно, тогда он подключает тепловую пластину, чтобы согреть хомяка или модуль ultrasonic nebulizer для начала кондиционирования воздуха.

Контроль влажности

Режим осушения:

• Если влажность ≥【установленная влажность】+【дифференциал влажности】, в течении времени【Задержка реакции на влажность】, то реле R2 включает нагрузку (осушитель, вентилятор и т.д.);
• Если влажность ≤【установленная влажность】, реле R2 отключает нагрузку.

Режим увлажнения:

• Если влажность ≤【установленная влажность】-【дифференциал влажности】, в течении времени【Задержка реакции на влажность】, то реле R2 включает нагрузку (осушитель, вентилятор и т.д.);
• Если влажность ≥【установленная влажность】, реле R2 отключает нагрузку.

Режим предупреждения росы:

Когда влажность достигает точки росы на время【Задержка предупреждения росы】, контроллер реагирует так:

• Если【Режим предупреждения росы】 установлен значением «C», мигает предупреждение ошибки“E2”на дисплее, нагрузка на температуру и влажность отключается (питание реле R2 и R3 прекращается),сигнальный выход R1 включается (например звуковой сигнал).
• Если【Режим предупреждения росы】установлен значением «V», на дисплее мигает «99.9%», управлением температурой и влажностью остается, сигнализация не включается(т.е. предупреждение только на дисплее).

Таймер

Управление таймером (функция таймера). Настройте в меню режимы работы таймера, указав в параметрах U40-U43 нужные значения единиц измерения времени и интервалов для Таймера 1 и 2. Далее реле R4 и R5 будут работать по циклу:

• В период Таймера 1, реле R5 включено (замкнуто), R4 выключено (разомкнуто);
• В период Таймера 2, R4 включается, R5 выключается;
• И далее по циклу, Таймер 1, Таймер 2….

Датчик

• Если датчик неисправен и поврежден провод, на дисплее будет моргать ошибка Е1, питание реле температуры и времени будет выключено, питание на реле R1 сигнализации будет включено.
• Если реальное значение температуры и влажности отличается от показаний влажности – Вы можете произвести калибровку параметров(,).
• Обязательно выключайте питание нагрузки и самого регулятора при подключении датчика или при других действиях.

Восстановление заводских настроек

При включенном контроллера зажмите кнопки〖P〗и〖▲〗 и удерживайте более 3 секунд, на дисплее высветится 〖UnL〗. Затем нажмите кнопку 〖▼〗 2 раза, после этого контроллер будет сброшен на заводские настройки.

Цифровой ПИД контроллер температуры описание

Модель CS4R-это компактный цифровой ПИД контроллер температуры для отображения, контроля и мониторинга значений температуры. Также цифровой ПИД контроллер температуры называют терморегулятор или ПИД контроллер, использоваться он может в любых электронагревательных приборах, холодильных установках, инкубаторах, системах отопления для поддержания заданной температуры в помещении, системах кондиционирования воздуха, а также в качестве цифрового термомера с сигнализацией достижения заданной температуры.

По определению пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор – устройство в цепи обратной связи, используемое в системах автоматического управления для поддержания заданного значения измеряемого параметра. Чаще всего можно встретить примеры, где ПИД регулятор используется для регулировки температуры.

Цифровой ПИД контроллер температуры (ПИД регулятор)  имеет многофункциональный вход, конфигурации входа легко настраивается. Благодаря многофункциональности учет данных значительно упрощается. Сигнальный выход для мониторинга реальных значений и контроля цепи входит в стандартную комплектацию.

Параметры управления могут быть установлены в широких диапазонах. Возможность активации функции автоподстройки, для упрощения поиска оптимальных параметров управления.

Цифровой ПИД контроллер температуры предназначен для монтажа на рейку. Размер корпуса 75×22,5 мм, материал корпуса поликарбонат.

Выход управления альтернативно оснащен реле (для медленного управления), логическим уровнем для управления электронным полупроводниковым реле (для быстрого управления и высоких токовых нагрузок), либо с аналогового токового сигнала 4 … 20 мА.

Цифровой ПИД контроллер температуры с выходным сигналом 4 … 20 мА может быть переконфигурирован и использоваться в качестве преобразователя с выходным сигналом 4 … 20 мА.

Цифровой ПИД контроллер температуры CS4R имеет полнофункциональный, семи сегментный, двустрочный светодиодный дисплей, с возможностью отображения 4 цифр в каждой строке.

Дополнительно в качестве опции возможен сигнальный выход выгорания датчика для контроля теплового потока или интерфейс RS. Цифровой ПИД контроллер температуры серии CS4R имеет увеличенный межповерочный интервал – 3 года. Повышенная надежность: наработка до метрологического отказа составляет 48 000 часов.

Похожие модели

• • Модель SC64

    Контроллер температуры

    с цифровым индикатором

  • Модель SC58

    Контроллер температуры с цифровым индикатором

    Для монтажа в панель

Скетч для работы с датчиками DHT11 и DHT22 в Arduino

#include "DHT.h"
#define DHTPIN 2 // Тот самый номер пина, о котором упоминалось выше
// Одна из следующих строк закоментирована. Снимите комментарий, если подключаете датчик DHT11 к arduino
DHT dht(DHTPIN, DHT22); //Инициация датчика
//DHT dht(DHTPIN, DHT11);
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  dht.begin();
}
void loop() {
  delay(2000); // 2 секунды задержки
  float h = dht.readHumidity(); //Измеряем влажность
  float t = dht.readTemperature(); //Измеряем температуру
  if (isnan(h) || isnan(t)) {  // Проверка. Если не удается считать показания, выводится «Ошибка считывания», и программа завершает работу
    Serial.println("Ошибка считывания");
    return;
  }
  Serial.print("Влажность: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Температура: ");
  Serial.print(t);
  Serial.println(" *C "); //Вывод показателей на экран
}

После загрузки скетча и подключения датчика, результат измерений можно посмотреть в окне монитора порта. Там будут выводиться значения температуры и влажности. Если что-то пошло не так, проверьте правильность подключения датчика, соответствие номера порта на плате Arduino и в скетче, надежность контактов.
Если все работает и датчик дает показания, можете провести эксперименты. Например, поместить датчик в более холодное место или подышать на него, отслеживая при этом изменения . Если при запотевании уровень влажности увеличивается, значит датчик работает исправно. Подуйте на него тонкой струйкой – влажность уменьшится и температура вернется в норму.

На этом этапе вы сможете заметить разницу между реальным значением температуры и показаниями датчика с ардуино. Точность DHT11 гораздо хуже точности DHT22, о чем мы уже говорили в этой статье. Если у вас есть оба датчика, подключите их к плате Arduino и сравните результаты. По моему опыту, в среднем расхождение составляет больше градуса. Учитывайте это, используя эти датчики в своих проектах.

Характеристики и подключение датчиков DHT11 и DHT22

Датчик состоит из двух частей – емкостного датчика температуры и гигрометра. Первый используется для измерения температуры, второй – для влажности воздуха. Находящийся внутри чип может выполнять аналого-цифровые преобразования и выдавать цифровой сигнал, который считывается посредством микроконтроллера.

В большинстве случаев DHT11 или DHT22 доступен в двух вариантах: как отдельный датчик в виде пластикового корпуса с металлическими контактами или как готовый модуль с датчиком и припаянными элементами обвязки. Второй вариант гораздо проще использовать в реальных проектах и крайне рекомендуется для начинающих.

Датчик DHT11

• Потребляемый ток – 2,5 мА (максимальное значение при преобразовании данных);
• Измеряет влажность в диапазоне от 20% до 80%. Погрешность может составлять до 5%;
• Применяется при измерении температуры в интервале от 0 до 50 градусов (точность – 2%)
• Габаритные размеры: 15,5 мм длина; 12 мм широта; 5,5 мм высота;
• Питание – от 3 до 5 Вольт;
• Одно измерение в единицу времени (секунду). То есть, частота составляет 1 Гц;
• 4 коннектора. Между соседними расстояние в 0,1 ”.

Датчик DHT22

• Питание – от 3 до 5 Вольт;
• Максимальный ток при преобразовании – 2,5 мА;
• Способен измерять влажность в интервале от 0% до 100%. Точность измерений колеблется от 2% до 5%;
• Минимальная измеряемая температура – минус 40, максимальная – 125 градусов по Цельсию (точность измерений – 0,5);
• Устройство способно совершать одно измерение за 2 секунд. Частота – до 0,5 ГЦ;
• Габаритные размеры: 15,1 мм длина; 25 мм широта; 5,5 мм высота;
• Присутствует 4 коннектора. Расстояние между соседними – 0,1 ‘;

Очевидно, что при использовании в ардуино датчика температуры и влажности DHT11 устройство выдаст менее точные значения, чем DHT22. У аналога больший диапазон измеряемых значений, но и цена соответствующая. Датчик температуры и влажности DHT22, как и его аналог, имеет один цифровой выход, соответственно снимать показания можно не чаще, чем один раз в 1-2 секунды.

Видеоинструкция

Внимание!

Работа с высоким напряжением опасна для вашего здоровья и жизни.
На плате существуют области, прикосновение к которым приведёт к поражению электрическим током. Это винты контактных колодок и места пайки выводов контактных колодок и реле. Не работайте с платой, если она подключена к бытовой сети. Для готового устройства используйте изолированный корпус.

Если вы сомневаетесь как подключить к реле электроприбор, работающий от общей сети 220 В и у вас есть сомнения, вопросы на тему того как это делается, остановитесь: вы можете устроить пожар или убить себя. Убедитесь, что у вас в голове — кристальное понимание принципа работы устройства и опасностей, которые связаны с высоким напряжением.

Скетч

Прошейте контроллер скетчем через Arduino IDE.

climate-controlSPI.ino

// библиотека для работы с датчиком DHT11
#include 
// Подключаем библиотеку для работы с дисплеем
#include 
 
// номер цифрового пина реле 1
#define RELAY_1_PIN  A4
// номер цифрового пина реле 2
#define RELAY_2_PIN  A2
 
// создаём объект класса DHT11 и передаём номер пина к которому подключён датчик
DHT dht(4, DHT11);
 
QuadDisplay qd(9);
 
// переменная для хранения состояние системы
// а именно какую информацию выводить на дисплей
// температуру или влажность
bool state = true;
 
// переменная для хранения показателя температуры окружающей среды
float temperature = ;
// переменная для хранения показателя влажности окружающей среды
float humidity = ;
 
long currentMillis = ;
void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  Serial.begin(9600);
  qd.begin();
  // начало работы с датчиком DHT11
  dht.begin();
  // назначаем 2 пина в режиме выхода
  pinMode(RELAY_1_PIN, OUTPUT);
  pinMode(RELAY_2_PIN, OUTPUT);
  currentMillis = millis();
}
 
void loop()
{
 
  // если прошёл заданный интервал времени 
  // считывам показания датчика
  if (millis() - currentMillis > 3000) {
    state = !state;
    currentMillis = millis();
    dht.read();
  }
 
  switch (dht.getState()) {
    // всё OK
    case DHT_OK
      // считываем показания температуры и влажности с датчика
      temperature = dht.getTemperatureC();
      humidity = dht.getHumidity();
      // выводим показания температуры или влажности
      // переключать результаты можно кнопкой
      if (state) {
        qd.displayTemperatureC(temperature);
      } else {
        qd.displayHumidity(humidity);
      }
      break;
    // если ошибка выводим на дисплей «Err»
    default
      qd.displayDigits(QD_NONE, QD_E, QD_r, QD_r);
      break;
  }
  // если температура превысила 35 градусов
  if (temperature > 35) {
    // включаем реле 1
    digitalWrite(RELAY_1_PIN, HIGH);
  } else {
    // иначе выключаем реле
    digitalWrite(RELAY_1_PIN, LOW);
  }
  // если влажность стала менее 20 %
  if (humidity  20) {
    // включаем реле 2
    digitalWrite(RELAY_2_PIN, HIGH);
  } else {
    // иначе выключаем реле 2
    digitalWrite(RELAY_2_PIN, LOW);
  }
  // ждём 1 секунду
  delay(1000);
}

Часто задаваемые вопросы

• Как установить библиотеку

Да, модуль можно использовать, но скетч, библиотеки и схема сборки отличаются.

Вставьте QuadDisplay в левый нижний слот

Прошейте контроллер скетчем через Arduino IDE.

climate-control.ino

// библиотека для работы с датчиком DHT11
#include 
// Подключаем библиотеку для работы с дисплеем
#include 
 
// номер цифрового пина реле 1
#define RELAY_1_PIN  A4
// номер цифрового пина реле 2
#define RELAY_2_PIN  A2
// номер цифрового пина дисплея
#define DISPLAY_PIN  11
 
// создаём объект класса DHT11 и передаём номер пина к которому подключён датчик
DHT dht(4, DHT11);
 
// переменная для хранения состояние системы
// а именно какую информацию выводить на дисплей
// температуру или влажность
bool state = true;
 
// переменная для хранения показателя температуры окружающей среды
float temperature = ;
// переменная для хранения показателя влажности окружающей среды
float humidity = ;
 
long currentMillis = ;
void setup()
{
  // открываем последовательный порт для мониторинга действий в программе
  Serial.begin(9600);
  // начало работы с датчиком DHT11
  dht.begin();
  // назначаем 2 пина в режиме выхода
  pinMode(RELAY_1_PIN, OUTPUT);
  pinMode(RELAY_2_PIN, OUTPUT);
  currentMillis = millis();
}
 
void loop()
{
  // если прошёл заданный интервал времени
  if (millis() - currentMillis > 3000) {
    state = !state;
    currentMillis = millis();
    dht.read();
  }
  switch (dht.getState()) {
    // всё OK
    case DHT_OK
      // считываем показания температуры и влажности с датчика
      temperature = dht.getTemperatureC();
      humidity = dht.getHumidity();
      // выводим показания температуры или влажности
      if (state) {
        displayTemperatureC(DISPLAY_PIN, temperature);
      } else {
        displayHumidity(DISPLAY_PIN, humidity);
      }
      break;
    // если ошибка выводим на дисплей «Err»
    default
      displayDigits(DISPLAY_PIN, QD_NONE, QD_E, QD_r, QD_r);
      break;
  }
  // если температура превысила 35 градусов
  if (temperature > 35) {
    // включаем реле 1
    digitalWrite(RELAY_1_PIN, HIGH);
  } else {
    // иначе выключаем реле
    digitalWrite(RELAY_1_PIN, LOW);
  }
  // если влажность стала менее 20 %
  if (humidity  20) {
    // включаем реле 2
    digitalWrite(RELAY_2_PIN, HIGH);
  } else {
    // иначе выключаем реле 2
    digitalWrite(RELAY_2_PIN, LOW);
  }
  // ждём 1 секунду
  delay(1000);
}

Установка регулятора температуры и влажности.

Предупреждение: не устанавливайте регулятор в следующих случаях:

• Влажность более 90%, или возможна роса, запотевание.
• Сильные вибрации.
• При риске окисления и в среде активных газов (как например: повышенное содержание кислорода, серы и
  аммиака, соляной кислоты, дыма или тумана) для предотвращения эрозии и окисления.
• В среде взрывчатых и легко воспламеняемых веществ и газов.

Регулятор температуры и влажности – профессиональное устройство и требует навыков и знания основ электротехники. Неправильная установка может быть причиной поражения током или пожара. Доверьте установку специалисту.

Установка и монтаж терморегулятора

• Данное устройство предполагает установку в необходимое место, на подобие установки автомобильной магнитолы. Для этого имеются прижимные клипсы.
• Размер вырезки под установку: 71х29 мм.

Обратите внимание при подключении:

1. Установка должна проводиться квалифицированным специалистом.
2. Неправильное подключение может повредить устройство и подключенные к нему устройства.
3. Перед подключением проверьте целостность устройства и проводов. Провода датчика не должны располагаться рядом с проводами питания.
4. Избегайте контакта и замыкания открытых разъемов на задней части регулятора.
5. После установки проверьте правильность подключения всех устройств и проводов. Неверное подключение может нанести вред Вам или устройству.

Электрическая схема подключения:

Электрическая схема регулятора температуры и влажности

Список источников

• icbcom.ru
• malinalime.com
• www.wika.ru
• cxem.net
• ArduinoMaster.ru
• wiki.amperka.ru