Корпоративный блог DataArt

Хочу поделиться со всеми своей радостью. Летом, пока было жарко, завершил сборку автоматической системы полива.
Все началось из-за лени и из-за жары. Чтобы газон и растения на участке около моего дома не завяли в такую жару, их надо каждый день поливать. А поливать некогда и неохота. Вот и было решено разместить на участке несколько поливочных устройств и собрать устройство, которое бы автоматически включало и выключало их. Таким образом, полив бы происходил вообще без участия человека. Сразу скажу, просто разместить на участке N поливочных устройств и включить все одновременно не получится – напора воды хватает только на одно устройство, и то не всегда, да и включать придется вручную.

Технически устройство состоит из нескольких электроклапанов и схемы управления. На вид похоже на мешанину шлангов и проводов.

А вот вид на плату управления:

Поскольку устройство должно размещаться на улице, пришлось обеспечить влагозащищенность электрической части. Старое пластмассовое корыто отлично подошло в качестве корпуса. Плата управления делалась максимально простой – 8 симисторов коммутируют 220 вольт под управлением сигналов с LPT, управляющая часть развязана с силовой через оптопары. Моих скудных познаний в электротехнике хватило на проектирование и разводку этой платы, но признаюсь, эта была не самая простая из плат, которые мне приходилось делать. Как видно на фотке, устройство рассчитано на 8 клапанов, поскольку через LPT в простейшем случае, передается 8 бит данных. Сейчас задействовано только 5, как только появится нужда в дополнительных поливочных устройствах, подключу остальные.
Не могу сказать, что сборка устройства проходила легко и гладко. Наибольшие проблемы доставила электронная часть. Некоторые дорожки на плате управления были проложены слишком близко, и 220 вольт пробивали через воздух, из-за чего схема отказывалась работать и искрила. К счастью, проблема была решена без перепроектирования платы, но урок на будущее я извлек ;).

В результате получилась вот такое устройство:

«Ручки для наматывания проводов» были установлены не просто так – провода от устройства длинные: электрический длиной 10 метров, чтобы дотянуться до розетки в подвале, и кусок витой пары длиной 20 метров для подключения к LPT, идет через окно балкона на второй этаж дома, к компьютеру. Пару раз основательно запутав эту кучу проводов, я решил, что надо позаботиться об их организованном хранении, как только поливочный сезон закончится.
Как только устройство было собрано, настала пора подключать его к компьютеру. Для управления я задействовал старый P3-600 c 128 мегами памяти, использовавшийся ранее в качестве «качалки» и более полугода стоявший без дела. Управляющая программа была написана на C# с интерфейсом на WPF за пол дня. На первых порах надо было как можно быстрее проверить работоспособность системы, поэтому она представляла собой окно с чекбоксами, с помощью которых можно было открывать/закрывать электроклапана. Следует отметить, что деплой 4-го .NET Framework-а на абсолютно лысую XP прошел на удивление легко. Помимо самого фреймворка понадобилось доставить всего 2 компонента – Windows Installer 3.1 и WIC. После чего приложение сразу заработало! Затем я прикрутил к приложению scheduler, работающий в отдельном потоке и запускающий по расписанию XML-ные управляющие программы. На данный момент система поддерживает произвольное количество расписаний и произвольную длину управляющих последовательностей.

Когда все, казалось бы, заработало, выяснилось, что «качалка» плохо переносит жару и не в состоянии обеспечить работу 24/7. Пришлось открыть корпус и положить рядом с винтом большой вентилятор. Помогло ;).

Вышеописанная система работает с прошлой среды. Управлять поливом можно и удаленно, кодключаясь к «качалке» через rdp с обычного или карманного компьютера. Управляющая программа состоит из двух расписаний – вечер (с 10 и до полуночи) и утро (с 6 до 8). Последовательно включаются и работают по 2 минуты 4 устройства. Цветок включается несколько раз по 30 секунд с 0,1-секундными перерывами, чтобы он лучше раскачивался, но напора для его эффектной работы редко когда хватает, особенно по вечерам. Пока система работает и растениям в моем дворе не грозит засуха, можно подумать о ее дальнейшем усовершенсововании. Направления вижу 2:
Усовершенствование программной части – планирую написать WCF сервис, который будет располагаться на «качалке» и управлять устройством, и WPF-клиента к нему (а может, веб-сайт или клиента для Windows Mobile), чтобы реализовать полноценное удаленное управление без rdp.

Усовершенствование гидравлической части – нашел на даче старый нерабочий насос. Еще не проверял, но помню, там сгорел двигатель. Если удастся дать ему ума, то попробую использовать насос для увеличения напора воды, а то вечером напор слабоват из-за того, что все поливают. В устройстве управления хватает свободных выходов и для насоса. Но это теперь уже по «остаточному принципу».