Pull to refresh
0

Комнатная метеостанция с сетевым интерфейсом на Tibbo Project System

Reading time 4 min
Views 8.9K
Метеостанция
В данной публикации речь пойдет о разработке комнатной метеостанции на основе аппаратной платформы Tibbo Project System. Гибкость, широкие возможности масштабирования, свободное программирование позволяют использовать приведенное решение как в «домашней автоматике», так и для создания профессиональных систем автоматизации на рынке HVAC (системы приточной вентиляции, кондиционирования, управление климатом и т.п.). В статье показана работа с климатическими датчиками, реле, подключение к программной платформе AggreGate, визуализация параметров на дисплее. Вы увидите, как легко создаются собственные устройства автоматизации используя технологии Tibbo Technology.

Домашние метеостанции оповещают пользователя о микроклимате внутри помещения. Как правило, на дисплей устройства выводится информация о текущих параметрах температуры, влажности, давления. Часто к станции подключаются «уличные» датчики или информация о погоде загружается из интернета. Метеостанции могут являться самостоятельным прибором «оповещения» или входить в состав более сложных систем управления климатом, когда на основе показаний датчиков выполняются управляющие воздействия по заданным сценариям.

Требования


При использовании технологии Tibbo Project System можно создавать мощные системы управления климатом. Но здесь мы покажем реализацию небольшого проекта домашней метеостанции, который можно взять за основу в разработке полноценной системы автоматизации.

Как и в любом проекте, вначале требуется определить функционал будущего устройства. Получилось следующее:
  1. Измерение температуры окружающего воздуха в градусах Цельсия С.
  2. Измерение относительной влажности воздуха в %.
  3. Измерение атмосферного давления в мм.рт.ст. или кPa.
  4. Отображение всех вышеперечисленных параметров на дисплее.
  5. Отображение даты и времени.
  6. Наличие веб-интерфейса.
  7. Связь по Wi-Fi и Ethernet.
  8. Наличие реле для будущего управления исполнительными устройствами.

Но на этот раз мы подошли к выбору требований более практично и не ограничились перечисленными функциями. Было решено создать базовый шаблон с открытым исходным кодом, который будет содержать основы для любого последующего проекта (нашего или наших клиентов). И уже на этом шаблоне реализовывать основной функционал устройства. Таким образом, появились новые требования:
  1. Часы реального времени.
  2. Протокол синхронизации времени SNTP.
  3. Автоматическое получение сетевых параметров по протоколу DHCP.
  4. Настраиваемое пользовательское меню с навигацией (на дисплее).
  5. Настраиваемый веб-интерфейс.
  6. Синхронизация с программной платформой AggreGate.
  7. Возможность настраивать устройство сетевыми командами.


Аппаратная часть.


За основу выбрана плата TPP2. Как вы помните из предыдущих статей, плата имеет встроенный микроконтроллер, память, сетевой интерфейс и др. Прошивка загружается прямо через сеть. Для общения с внешней средой, на плату необходимо установить модули ввода/вывода — тиббиты.

TPP2 питается от 5В. Чтобы работать со стандартным блоком питания 12В, на плату устанавливаем преобразователь питания (тиббит№9) и разъем (тиббит №18). Также можно выбрать преобразователь с 24/48В на 5В (тиббит №25).

В качестве датчиков температуры и влажности используем модуль №30, а для измерения атмосферного давления тиббит №35. Непосредственно датчики выполнены на микросхемах и интегрированы в «коннектор». Для их связи с контроллером используются тиббиты №003. При необходимости, можно подключать внешние датчики, заменив соответствующие модули.

Предусмотрев будущее управление исполнительными механизмами, мы также установили на плату 2 реле (выполненных в виде тиббита №032). В специальный разъем устанавливается модуль GA1000 (Wi-Fi модем), к которому подключается внешняя антенна. Осталось установить корпус с дисплеем и аппаратная сборка готова.

Фото





КОД


Не учитывая функций из шаблона, прошивка предельно простая: опрос значений датчиков, и их вывод на дисплей (синхронизация с AggreGate происходит автоматически по имени переменных). Также, мы предусмотрели срабатывание реле (например, для запуска системы приточной вентиляции, кондиционера или обогревателя), при пересечении пороговых (максимальных и минимальных) значений температуры. Пороговые значения могут задаваться вне зависимости от времени суток и с привязкой к сценарию день/ночь (начало дня или ночи задаются в настройках).

Функционал шаблона проекта выполнен в виде хорошо документированных библиотек с вызовом API функций и несложной настройкой. Например, чтобы добавить дополнительный пункт графического меню, достаточно добавить запись в текстовый файл с названием пункта и типом вводимых данных.

Исходные коды открыты и мы вышлем их вам по запросу.

AggreGate, Веб-интерфейс


Веб интерфейс TPS
Для удаленного мониторинга и управления, в шаблонной части программы реализован код, который позволяет настраивать параметры с помощью веб-интерфейса, напечатав имя устройства или его IP адрес в браузере. Причем, не обязательно иметь под рукой компьютер — веб-интерфейсом вы можете пользоваться и со сматрфона.

Кроме того, в шаблонной части реализован AggreGate Agent, который позволяет использовать профессиональную программную платформу AggreGate Scada/HMI. Данное решение предлагает не только настраивать параметры и производить мониторинг устройства, но и организовывать сценарии работы с другими приборами, хранить архив значений датчиков, накапливать статистику, реагировать на тревоги, производить оповещения о внештатных ситуациях и реализовывать другие модели поведения системы. Лицензия AggreGate Scada/HMI до 3-х устройств распространяется бесплатно.

Видео



Акция


Стартует новогодняя акция. Если вы свяжетесь с нашими сотрудниками и назовете ключевое слово «Хабр», вы получите скидку в 13% на любое оборудование компании Tibbo Technology Inc.

Ссылки:
Страничка комнатной метеостанции на нашем сайте
Контроль доступа на TPS.
Учет рабочего времени на TPS.
Обзор Tibbo Project System.
Tags:
Hubs:
+1
Comments 3
Comments Comments 3

Articles

Information

Website
tibbo.ru
Registered
Founded
1996
Employees
51–100 employees
Location
Россия