Kanalan automaatio, Arduino/Raspberry ja modbus

Halpoja ja näppäriä koteloita, näitä olen käyttänyt aikaisemminkin. Ja pari OneWire lämpötila-anturia


Porasin reijän kotelon kylkeen, sai anturin siitä näppärästi läpi


Silikonilla kiinnitys


Koekytkentää Arduino Unon kanssa. Anturille menee siis +5V jännite ja maa, ja kolmannella piuhalla tuo OneWire väylä


Ensin etsin netistä valmiin ohjelman, jolla sai skannattua kaikki väylässä olevat laitteet. Näin sain molempien antureiden osoitteet talteen myöhempää mahdollista käyttöä varten


OneWire antureita käytettäessä ohjelma tarvitsee pari kirjastoa. OneWire.h ja DallasTemperature.h jotka löysin netistä pienellä selaamisella. Pystyisi noita antureita varmaan käyttämään ilman kirjastojakin, mutta helpottaa huomattavasti hommaa kun on valmiit käskyt millä kysellä lämpötilaa anturilta


Arduino ohjelmointiohjelmaan sai kirjastot lisättyä suoraan .zip paketista, mikä on varsin näppärää. Tässä vaiheessa OneWire.h lisätty, ja näkyy punaisena


Noniin, sain lämpötilat luettua! Mutta huomasin mielenkiintoisen jutun, nimittäin jos ykkösanturin ottaa irti vauhdissa, kakkosanturin lämpötila siirtyy näkymään ykköslämpötilana. Eli tuo sotkee tilannetta pahasti, jos johto menee poikki tai anturi rikki. Ei hyvä!


Koekytkentää, siinä on kaksi anturia samassa OneWire linjassa


Koska skannasin aikaisemmin kummastakin anturista osoitteen, ajattelin että näitä osoitteita voi varmasti käyttää kohdentamaan anturin luku taatusti oikeaan anturiin. Luin OneWire.zip paketista kaikki tiedostot läpi, ja sieltä löytyi kuin löytyikin ohje tämän toteuttamiseen!


Nyt on sama vaikka toisen anturin poistaa linjoilta, toinen pysyy silti oikein toiminnassa. Testailin myös DallasTemperatures.h kirjaston ominaisuuksia, josta löytyi muunmuassa lämpötilan muutto fahrenheit asteiksi. Nyt ohjelmani osaa käskeä oikeaa anturia mittaamaan lämpötilan ja tallentamaan sen anturin muistiin, ja osaa hakea tallennetun tiedon Arduinolle Sitten vain lisää koodia, vertailuja yms että saa lämmityksen ohjaukset toimimaan

Tämä nyt ei ole automaatiota, paitsi lämpötilojen seurannan osalta Hieman massaa kiukaalla varaamassa lämpöä. Ja kiuas pesuhuoneessa. Testattu, kyllä kanat tarkeni lähes 10 asteen pakkaskelilläkin kun kerran päivässä tuota lämmitti. Mietittiin jos tuo vaihdettas kuitenkin pataan, mikä tuossa on aikanaan ollutkin... Sitten pata täyteen noita kiviä, ja ehkä vielä hiekkaa?


Tämäkään ei suoranaisesti automaatioon liity, mutta ajattelin laittaa näytille. Eli puuhastelin tällaisen ulkoluukun lisäeristyksen. Tuossa vaiheessa levy leikattu kanalan luukun aukon mittojen mukaan, ja kehykset leikelty. Vielä ruuveilla paikoilleen


Styroksia eristeeksi. Sattui kaikki tarvikkeet löytymään omista nurkista


Lisäeristys omalla paikallaan. Nyt vain tuo varsinainen luukku(joka siis vain lautaa) kiinni, ja ruuveilla luukku ja lisäeriste yhdeksi oveksi. Saranan puolen jätin sellaiseksi tuosta lisäeristeestä kuin olikin, mutta toisen reunan viistosin että sopii aukeamaan. Samoin joutui tekemään ylälaidalle. Ja kuten kuvasta näkyy, ei ihan tiivis ole vieläkään. Pisää tuonne aukkoon nikkaroida vielä jotain ohutta listaa estämään veto, ja sitten tuo saa kelvata


Lumet kävi maassa, ja suli pois. Maa ei vielä jäässä, joten ajattelin kaivaa kanalalle menevän verkkokaapelin maahan. Ujutin kaapelin suojaputkeen ensin. Ei varmasti senttiäkään pidempi olisi kestänyt putken olla, niin hilkulla oli kaapelin läpi meneminen. Tuosta kohdasta kuljetaan, joten ajattelin kaivaa sen ensimmäisenä maahan. Noin 40 sentin syvyys riittänee. Aitan takana putki menee jälleen maan pinnalla, mutta siellä se ei ole kenenkään tiellä. Kaivan sen maahan sitten vaikka ensi kesänä

Testipenkistä oikeaan käyttöön. Johdot juottamalla, ja sokeripalalla. Minun säikeenkokoajat loppui! Pitää tilata eBaysta lisää... Hakusanoilla "wire end crimp bag" ainakin löytyy


Kytkin toiseen anturiin kaapelin valmiiksi ja suljin kotelon. Kanat oli jo menossa yöpuulle, joten ei kehdannut siellä kanalan sisällä kauan tuusata. Nopeasti vain anturi seinään kiinni ruuveilla, ja johdon pujottelu naapurihuoneeseen


Ja siinä kotelon alla toinen anturi. Hemmetti tuo kotelo jää pieneksi! Siirsin lan-shieldin nyt johtojen varaan, ja vähän suojateippasin sitä. En vielä tiedä mihin sen laittaisin... Tuossa vasemmalla keskekellä roikkuu riviliitinten päällä. Oikealla keskellä aikareleen kello ja napit. Ja keskellä keskellä ( ) pari sokeripalaa, joihin toin +5V jännitteen ja maan. Saa helposti jännitteet vielä parille anturille, eli hämäräanturille ja luukun rajakytkimelle


Sunnuntaina illalla räntäsateessa hurraata huutelin tuolla sähkötolpan juuressa läppäri kourassa Sain tehtyä verkkokaapeleihin päät, ja testailin toimiiko nettiyhteys tuossa. Kotelossa sisällä kytkin, ja kotelosta lähtee kaksi kaapelia kanalaan. Pakko oli välille laittaa kytkin, olisi yli 100 metriä tullut muuten kaapelia ja toimintavarmuus olisi kärsinyt. Ellei jopa ollut kokonaan toimimatta


Kanalaan tulee siis pari kaapelia siitä tolpan kytkimeltä. Toinen toimi suoraan, jee! Nyt on kanoilla lähes 40 megan nettiyhteys Mutta toinen kaapeli ei piru vie toiminut. Pitää lainata töistä lähiverkkotesteri, ja tutkia missä mahtaa olla vika. Toivottavasti liittimessä jommassa kummassa päässä... Mutta saan toimimaan yhdelläkin kaapelilla tarvittaessa, joutuu vain hankkimaan toisen kytkimen kanalaan. Automaatio siis tulee lähiverkkoon, ja ainakin yksi IP kamera

Sopisiko kaksi asiaa yhteen koteloon? Alkaa nuo kotelot nimittäin loppumaan. Pt100 lämpöanturi ja sille lähetin, ja vielä valoisuusanturi


Lämpöanturin lähettimen säätö menossa. Lähetin tarvitsee 24V jännitteen, ja antaa lämpötilan mukaan 0..10V jännitteen. Mutta tuo 10V on ihan liian paljon Arduinolle. Joten testailin anturilla ja säätelin lähetintä niin että sain sen toimimaan sopivalla 0..5V jännitelähdöllä. Termoskannussa kiehuvaa vettä, ja anturi siellä


Sitten vähän laskelmia ja mietintää Ei ihan ykkösellä meinannut muistaa miten noita laksettiin, niin joutui tekemään taulukoita avuksi, heh! Eli ennen -50 asteen lämpötilassa lähetin antoin 0V ja +100 asteessa lähetin antoin 10V. Säätelin lähettimen ruuveista nollapistettä ja alueen laajuutta. Lopulta pääsin tilanteeseen että laskelmieni mukaan -32 astetta antaa 0V jännitteen, ja +64 astetta antaa 5V jännitteen. Mielestäni ihan sopiva alue. Melkein voisi jonkinlaisen excel -taulukon tehdä ettei tarvitsisi arpoa noita


Antureita paikoillaan


No huh, tiukkaa tekee! Punainen ja sininen johto on +24V ja sen nolla, harmaalla lähtee 0..5V jännite Arduinolle. Nämä siis lämpötilan mittausta varten. Sitten vielä ulko kirkkaus tai hämäryys, kajarikaapelilla menee nolla ja +5V hämäräanturille, ja jälleen harmaalla lähtee signaali Arduinolle


Kappas vain! Kotelo sopi kiinni sittenkin! Seinässä jäähilettä, muutaman asteen ollaan pakkasen puolella


Voi kauhistus tuota koteloa. Tuo on auttamatta liian pieni! No, jospa tuon saisi kuitenkin toimimaan tuon kotelon kanssa...