Инкубатор на микроконтроллере своими руками

Все самоделки

Самоделки превратили обезьяну в человека

cropped %D0%B2%D1%81%D0%B5 %D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%B8

Самодельный инкубатор с наклоном лотка на atmega8

Самодельный инкубатор с регулировкой температуры, наклоном лотков (яиц), регулировкой влажности, аварийным режимом, сигнализацией и др. полезностями, можно сделать на одном недорогом микроконтроллере Atmega8. Инкубатор гарантировано выводит домашнюю птицу, такую как перепелов, кур, уток, гусей, индейку и тд. Такое разнообразие стало возможно именно благодаря надежной и точной микроконтроллерной автоматике.

Материалы для корпуса и лотка:

-лист ЛДСП или старые мебельные щиты (как у меня)

-доска полового ламината

-лист алюминиевый с перфорацией

-два мебельных навеса

Инструменты:

-Дрель, сверла, сверло мебельное (для навесов)

Материалы для автоматики:

-монтажная плата, паяльник, радиодетали

-трансформатор на 220->12в

-две лампы накаливания по 40Вт

-вентилятор на 12в компьютерный, средних размеров

Пункт 1. Изготовление корпуса.

При помощи циркулярной пилы из листа ЛДСП выпиливаем заготовки в соответствии с размерами на рисунка.

%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0 %D0%BB%D0%B4%D1%81%D0%BF

В полученных заготовках, в соответствии с Рис. 2, просверливаем отверстия Д=4 мм. для саморезов, они помечены красными кружками, зелеными кружками обозначено место крепления навесов крышки. Сборку корпуса производим в соответствии со схемой. Устанавливаем крышку на две мебельные петли.

%D1%81%D0%B1%D0%BE%D1%80%D0%BA%D0%B0 %D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%B0

Просверливаем ряды вентиляционных отверстий Д=5 мм. спереди и сзади, по верху и по низу корпуса.

Ink41

В результате получился полностью готовый корпус для инкубатора, дополнительно утеплять его не надо, электроника прекрасно справляется с обогревом ящика всего двумя лампочками на 40-60 Вт.

Пункт 2. Лоток для яиц.

Ink44Ink52

Главная деталь лотка, это основание, алюминиевый лист с частыми отверстиями для беспрепятственной циркуляции нагретого воздуха. Если нет аналогичного материала, то можно сделать дно из любого листового материала достаточной жесткости и насверлить в нем много отверстий Д=10 мм.

Боковины я сделал из полового ламината, в котором делаются пропилы до середины с шагом 50 мм, в них из садового шпагата заплетается сетка удержания яиц, по окончанию шпагат в пропилах проклеивается клеем Титан. Получается ячейка 50х50 мм, по размеру больших утиных яиц, чтобы не делать много разных лотков для разной птицы, поэтому куриные яйца в некоторых местах приходится немного распирать брусками из пенопласта. Вместимость такого лотка 50 яиц. Гусиные яйца закладываются в шахматном порядке, сетка из шпагата хорошо обжимает закладку.

Для перепелов изготавливается отдельный аналогичный этому лоток, но с шагом ячейки 30х30 мм, вместимость которого 150 яиц.

На этом вместительность инкубатора не заканчивается, потому, что есть еще второй ярус, второй лоток который при необходимости устанавливается сверху первого лотка.

На фото: Крепление (V) для верхнего лотка и металлическая скоба крепления к оси-флажку наклонного механизма.

Ink45 Ink43

Это (V) образное крепление расположено на обоих концах лотка и оно нужно только если планируется второй верхний лоток. У верхнего дополнительного лотка такое же крепление только направлено вниз и входит клином в «ласточкин хвост» нижнего лотка.

Также на фото видна металлическая проушина для крепления лотка на флажок поворотного механизма.

На фото: Флажок поворотного механизма.

Ink36

На фото: Противоположная стенка корпуса — второй штырь опоры лотка.

Ink38

Пункт 3. Устройство для наклона лотка с яйцами.

Для поворота оси с флажком, который в свою очередь наклоняет лоток с яйцами на 45 градусов в одну и другую сторону, я применил электропривод DAN2N, применяемый для труб вентиляции.

На фото: Стандартное место применения DAN2N, открытие и закрытие задвижки трубы.

%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1%D0%B0

Данный редуктор с мотором идеально подходит для работы в инкубаторе.

Ink33

Этот привод отрабатывает медленный поворот оси на 90 градусов из одной крайней точки в другую и когда упирается в ограничитель угла поворота, то по превышению тока в моторе переходит в режим остановки, до момента, пока управляющий контакт не сменит свое состояние на противоположное.

Ink35

Для управления сменой положения на управляющем контакте, подойдет любой таймер, который будет замыкать и размыкать контакт через заданный промежуток времени. Для этой цели у меня нашелся Французский таймер с регулировкой от доли секунды до нескольких суток.

Ink34

Но все эти функции уже есть в нашем микроконтроллерном блоке управления, поэтому для поворота лотка нам достаточно использовать любой маленький моторчик с редуктором, а управление им возьмет на себя БУ.

Пункт 4. Блок управления на atmega8.

DSC09188

Блок управления или сердце инкубатора, от которого зависит получите вы цыплят или нет.

С выходом в свет популярного микроконтроллера Atmel стало появляться множество интересных проектов, в том числе простых и очень надежных термостатов. Так мартовский проект из журнала Радио 2010 года перерос в полноценный законченный модуль управления инкубатором со всем возможным функционалом. А это: диапазон регулировок 35.0С — 44.5С., индикация и сигнализация в случае аварийной ситуации, регулировка температуры сложным алгоритмом с эффектом самообучения, автоматический поворот лотка, регулировка влажности.

Читайте также:  Диван с выдвижными ящиками своими руками

При нагреве тэна (в нашем случае ламп накаливания) алгоритм подбирает мощность нагрева, благодаря чему температура выходит в баланс и может находиться постоянной с точностью 0,1гр.

Аварийный режим выручит, если повредились выходные симисторы, управление переходит на аналоговое реле и до момента устранения поломки поддержит температуру в допустимом диапазоне.

Для управления поворотом лотков, контроллер предоставляет диапазон регулировок до десяти часов, поддерживает наличие концевых выключателей наклона, так и без них, по установке времени включения мотора для прохождения нужного расстояния.

Автоматическая регулировка влажности управляется от второго электронного влажного термометра, психрометрический метод расчета и когда надо, включится нагрузка — распылитель или ультразвуковой генератор тумана с вентилятором.

Все манипуляции регулировок производятся тремя кнопками.

В схеме применяются температурные датчики DS18B20, калибровку которых с точностью в 0.1 градус можно выставлять из меню БУ.

Схема блока управления инкубатором на МК Atmega8.

Ink70Ink55

В зависимости от применяемых выходных силовых ключей, можно применять разные варианты выходных схем с разными точками подключения и вариантов прошивок.

* Если для управления тиристорами\симисторами применяются импульсные трансформаторы МИТ-4, 12 с точкой подключения (А), то применяется эта схема.

%D1%81%D1%85

*Для управление оптопарами МОС.

Прошивка — Низкочастотной шим, подключение в точке (В), MOC3041, MOC3042, MOC3043, MOC3061, MOC3062, MOC3063 (с Zero-Cross)

moc306moc306 2

Для прошивки: МК работает от внутреннего RC генератора 4 Мгц.

%D1%84%D1%8E%D1%81

Скачать прошивки можно здесь hex2

Пункт 6. Нагреватель и вентилятор циркуляции воздуха.

Ink37

На выход силовых ключей подключается две лампы накаливания по 40 Вт. каждая, далее параллельно лампам подключена схема питания вентилятора, который начинает вращаться вместе с включением ламп.

Схема включения вентилятора на 12в.

%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D1%821

Рядом ставится емкость с водой для поддержания необходимой влажности.

Ink27

Для начальной калибровки надо применить несколько термометров или медицинских градусников и выставить погрешность датчиков через меню, добиться одинаковых показаний.

Ink391DSC09171 Ink30

Сайт автора прошивки http://startcd.narod.ru/, ему спасибо!

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

ИНКУБАТОР С АВТОМАТИЧЕСКИМ ПЕРЕВОРОТОМ ЯИЦ

Многие простые самодельные инкубаторы имебт в основе своей схемотехники только термореле (термостат). В предлагаемом устройстве, есть возможность автоматического переворота яиц. Данная схема инкубатора имеет терморегулятор, предназначенный для поддержания необходимой температуры в инкубаторе, и функцию переворачивания лотков. Он имеет в основе контроллер AtMega8, который управляет нагревателем и мотором, через оптрон MOC3022 и симистор BT137-600, а также LCD индикатор, на котором отображается текущее состояние и производятся все необходимые настройки.

Схема автоматического инкубатора с терморегулятором

s23518383

Технические параметры самодельного инкубатора

— Диапазон устанавливаемой температуры 0,0 — 99,9.
— При нажатии на кнопки короткий звуковой сигнал.
— При включении питания, а также при нажатии на кнопки автоматически включается подсветка. Подсветка отключается через 30 сек.
— Переворачивание лотка с яйцами.
— Максимальное время 9 часов 59 минут. Формат отображения Ч.ММ.

Incubator ATMega8 2 3

Нажатием на SET производится листание страниц меню. Кнопкой MODE выбор параметра для установки в пределах страницы. Кнопками PLUS/MINUS устанавливается выбранный параметр. Для обеспечения точности показаний предусмотрена цифровая коррекция температуры. К измеренному значению температуры добавляется или вычитается значение коррекции. Коррекция возможна в пределах ±0,0 — 9,9 оС. Коррекция применяется только для положительных температур. Более подробно об управлении инкубатором читайте тут.

ПИД регулятор инкубатора

zP – зона пропорциональности.
pG – пропорциональный коэффициент.
dG – дифференциальный коэффициент.
iG – интегральный коэффициент.

Регулятор сравнивает значение температуры с заданием и вычисляет ошибку. Ошибка (с учетом знака) накапливается в сумматоре ошибки. Сумматор ограничен величиной ±zP. Интегральная составляющая регулятора вычисляется умножением значения сумматора на iG. Таким образом, интегральная составляющая делает регулятор инерционным.

Пропорциональная составляющая вычисляется умножением значения ошибки на коэффициент pG. Прямое воздействие на регулятор. Дифференциальная составляющая вычисляется вычитанием новой ошибки из предыдущей и умножением разницы на коэффициент dG. Дифференциальная составляющая определяет с какой скоростью идет изменение параметра и в каком направлении. Все составляющие суммируются с учетом знаков и преобразуются в величину, определяющую угол открытия симистора.

Incubator ATMega8 2 2

Как происходит переворот лотка с яйцами

При подаче питания таймер находится в основном режиме:

– двигатель отключен, но, если ни один из конечных выключателей не замкнут, то включается вращение вправо до срабатывания выключателя;
– ведется отсчет времени;
– на индикаторе оставшееся время;
– разделительная точка мигает;
– символ > на индикаторе обозначает, что поворачивание будет вправо, символ Рубрики Микросхемы и контроллеры 1 комментарий

Источник

Блок автоматики для инкубатора

Колтуник Ю.Ю.

Всем доброго здоровья.
Предлагаю на Ваше рассмотрение, а при потребности и повторение устройства для контроля процесса инкубации яиц. Предложенное устройство умеет поддерживать заданную температуру, влажность и осуществлять переворот лотков с яйцами в заданное время. Сердцем устройства является микроконтроллер PIC16F628A. Датчиком служит DHT-22.

Управление нагревателем, увлажнителем и переворотом положено на реле. От положения регулятора резистора R1 зависит контрастность выводимых на индикатор символов. Транзисторы могут быть любыми n-p-n. Максимальный ток коллектора которых, должен быть раза в два больше рабочего тока примененных реле. Схема устройства представлена ниже.

Shema

Гистерезис температуры отрицательный, то есть, если установлена температура +20 градусов С и гистерезис 0,5 градуса, то нагреватель выключится при двадцати градусах, а включится при +19,5С. Влажность работает аналогично.
Диапазон регулирования температуры и влажности от 0,1 до 99,9 градусов и процентов соответственно. Время задержки переворота можно устанавливать от 2х до 255 минут. А время подачи питания на исполнительный механизм от 1й до 254 минут.
При включении в сеть, устройство выдает сообщение приветствия:

%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B5
А следом, показание измеренной температуры и влажности. Регулировка осуществляется кнопками SB1, SB2, SB3, SB4, SB5.
Назначение кнопок:
SB1 — увеличение температуры термостатирования
SB2 — уменьшение температуры термостатирования
SB3 — кнопка переключения установки гистерезиса и температуры
SB1 при нажатой SB3 — Увеличение гистерезиса температуры
SB2 при нажатой SB3 — Уменьшение гистерезиса температуры
SB4 при нажатой SB3 — Уменьшение гистерезиса влажности
SB5 при нажатой SB3 — Увеличение гистерезиса влажности
SB4 — уменьшение величины влажности
SB5 — увеличение величины влажности
3 4 5
Для входа в сервисное меню зажимаем:
SB1 Температура +
SB3 Гистерезис
SB5 Влажность +
Как только видим надписи Temp PLUS, Hum PLUS отпускаем все кнопки.
6
Далее выбираем кнопками:
SB1 — «ПЛЮС» к измеренной температуре корректировку (Temp PLUS)
SB2 — «МИНУС» из измеренной температуры корректировку (Temp MINUS)
SB5 — «ПЛЮС» к измеренной влажности корректировку (Hum PLUS)
SB4 — «МИНУС» из измеренной влажности корректировку (Hum MINUS)
После выбора действий, нажимаем SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в следующее меню.
Как только видим надписи Korrect T, Korrect H —
7

-выбираем кнопками:
SB1 — «Прибавлять» корректировку температуры
SB2 — «Вычитать» корректировку температуры
SB5 — «Прибавлять» корректировку влажности
SB4 — «Вычитать» корректировку влажности
После ввода значений корректировки, нажимаем SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в следующее меню.
Как только видим надписи Povorot ON, Motor down отпускаем все кнопки.

8

Далее выбираем кнопками:
SB1 — «Включить» функцию переворота (Povorot ON)
SB2 — «Выключить» функцию переворота (Povorot OFF)
SB5 — Направление переворота «Вверх» (Motor UP)
SB4 — Направление переворота «Вниз» (Motor DN)
После Включения/Выключения функции переворота, выбора направления движения мотора, нажимаем:
SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в следующее меню. Как только видим надписи Timer SET и Power ON отпускаем все кнопки.

9

Далее выбираем кнопками:
SB1 — Увеличить период задержки между сменами направления движения
SB2 — Уменьшить период задержки между сменами направления движения
SB5 — Увеличить период Подачи напряжения на мотор
SB4 — Уменьшить период Подачи напряжения на мотор
После настройки таймеров переворота, нажимаем:
SB3 (0,5сек) — Подтверждение выбора, и переход в основную программу.

Если отключить функцию переворота (Povorot OFF), то после подтверждения, мы попадем в основную часть программы, без установки таймеров функции переворота. При работе программы в штатном режиме, для того, чтобы увидеть таймеры функции переворота, нажимаем SB3 (1сек) и отпускаем, на дисплее отобразиться величина гистерезиса, а затем таймеры функции переворота, и направление переворота.

10 11

Если происходит выход из строя датчика, устройство отключает нагреватель и увлажнитель, функция переворота при этом продолжает работать. На экране появляется соответствующее сообщение:

12

После замены датчика, либо устранения обрыва, устройство возвращается к работе.
Печатная плата устройства реализована на двух платах:
1.Плата контроллера SMD:

Plata

2. Плата коммутации SMD:
При печати методом ЛУТ технологии, файлы с архива LAY — зеркалить необходимо!
Всем добра, радости, и успехов в проектах;) Yuren_110

.
Скачать файлы проекта
.

Источник

Самодельный инкубатор с автоматическим наклоном лотков

1428149009 42

Инкубатор был сделан для выведения домашней птицы, такой как перепела, куры, утки, гуси, индейки. Такое разнообразие стало возможно благодаря микроконтроллерной автоматике.

Материалы для корпуса:
— лист ЛДСП или старые мебельные щиты (как у меня)
— доска полового ламината
— лист алюминиевый с перфорацией
— два мебельных навеса
— саморезы

Инструменты:
— Циркулярная пила
— Дрель, сверла, сверло мебельное (для навесов)
— отвертка

Материалы для автоматики:
— монтажная плата, паяльник, радиодетали
— трансформатор на 220->12в
— электропривод DAN2N
— две лампы накаливания по 40Вт
— вентилятор на 12в компьютерный, средних размеров

Пункт 1. Изготовление корпуса.
При помощи циркулярной пилы из листа ЛДСП выпиливаем заготовки в соответствии с размерами на Рис. 1.

1428149344 raspilovka ldsp

1428149313 sborka korpusa
1428148926 14

Просверливаем ряды вентиляционных отверстий Д=5 мм. спереди и сзади, по верху и по низу корпуса.

В результате получился полностью готовый корпус для инкубатора, дополнительно утеплять его не надо, электроника прекрасно справляется с обогревом ящика всего двумя лампочками.

1428149013 43

Пункт 2. Лоток для яиц.

1428148959 18

Главная деталь лотка, это основание, алюминиевый лист с частыми отверстиями для беспрепятственной циркуляции нагретого воздуха. Если нет аналогичного материала, то можно сделать дно из любого листового материала достаточной жесткости и насверлить в нем много отверстий Д=10 мм.

Боковины я сделал из ламината, в котором делаются пропилы до середины с шагом 50 мм, в них из садового шпагата заплетается сетка удержания яиц, по окончанию шпагат в пропилах проклеивается клеем Титан. Получается ячейка 50х50 мм, по размеру больших утиных яиц, чтобы не делать много разных лотков для разной птицы, поэтому куриные яйца в некоторых местах приходится немного распирать брусками из пенопласта. Вместимость такого лотка 50 яиц. Гусиные яйца закладываются в шахматном порядке, сетка из шпагата хорошо обжимает закладку.

Для перепелов изготавливается отдельный аналогичный этому лоток, но с шагом ячейки 30х30 мм, вместимость которого 150 яиц.

На этом вместительность инкубатора не заканчивается, потому, что есть еще второй ярус, второй лоток который при необходимости устанавливается сверху первого лотка.

На фото: Крепление (V) для верхнего лотка и металлическая скоба крепления к оси наклонного механизма.

1428148971 17

Это (V) образное крепление расположено на обоих концах лотка и оно нужно только если планируется второй лоток. У верхнего дополнительного лотка такое же крепление только направлено вниз и входит клином в «ласточкин хвост» нижнего лотка.

Также на фото видна металлическая проушина для крепления лотка на флажок поворотного механизма.

На фото: Флажок поворотного механизма.

1428148902 10

На фото: Противоположная сторона лотка.

1428148923 19

Здесь видно (V) крепление и отверстие опорной оси лотка.

На фото: Опорная ось лотка.

1428148905 12
1428148894 02

Пункт 3. Устройство для наклона лотка с яйцами.
Для поворота оси с флажком, который в свою очередь наклоняет лоток с яйцами на 45 градусов в одну и другую сторону, я применил электропривод DAN2N, применяемый для труб вентиляции.

На фото: Стандартное место применения DAN2N, открытие и закрытие задвижки трубы.

1428149369 truba

1428155175 07

1428148868 08

Для управления сменой положения на управляющем контакте, подойдет любой таймер, который будет замыкать и размыкать контакт через заданный промежуток времени. Для этой цели у меня нашелся Французский таймер с регулировкой от доли секунды до нескольких суток. Но все эти функции уже есть в нашем микроконтроллерном блоке управления, поэтому для поворота лотка нам достаточно использовать любой маленький моторчик с редуктором, а управление им возьмет на себя БУ.

Пункт 4. Блок управления.
Блок управления или сердце инкубатора, от которого зависит получите вы цыплят или нет.

При нагреве тэна (в нашем случае ламп накаливания) алгоритм подбирает мощность нагрева, благодаря чему температура выходит в баланс и может находиться постоянной с точностью 0,1гр.

Аварийный режим выручит, если повредились выходные симисторы, управление переходит на аналоговое реле и до момента устранения поломки поддержит температуру в допустимом диапазоне.

Для управления поворотом лотков, контроллер предоставляет диапазон регулировок до десяти часов, поддерживает наличие концевых выключателей наклона, так и без них, по установке времени включения мотора для прохождения нужного расстояния.

Все манипуляции регулировок производятся тремя кнопками.

В схеме применяются температурные датчики DS18B20, погрешность которых с точностью в 0.1 градус можно выставлять из меню БУ.

Схема блока управления инкубатором на МК Atmega 8.


1428148975 29
1428148960 33
1428148964 32
1428148981 35

В зависимости от применяемых выходных силовых ключей, можно применять разные варианты выходных схем с разными точками подключения и вариантов прошивок.

* Если для управления тиристорами\симисторами применяются импульсные трансформаторы МИТ-4, 12 с точкой подключения (А), то применяется эта схема.

1428168873 shema2

*Управление оптопарами МОС.

1428169808 shema3
1428169781 shema4
1428149010 31

1428170084 fyusy

Пункт 6. Нагреватель и вентилятор циркуляции воздуха.

1428148872 11

На выход силовых ключей подключается две лампы накаливания по 40 Вт. каждая, далее параллельно лампам подключена схема питания вентилятора, который начинает вращаться вместе с включением ламп.

1428171773 ten

1428148917 01

1428148987 25
1428148869 04

Источник

Делаю сам
Adblock
detector