Ovládání rekuperace externím čidlem

[uzivatelskejmeno]

Dobrý den,

máme v domě rekuperaci a s ní spojený velký problém - v topné sezoně natahuje do domu kouř z venku a nepomáhá žádný způsob filtrace. Jako poslední řešení bych rád použil přepínání rekuperace do vnitřní cirkulace na základě signálu z čidla kvality ovzduší, které bude umístěno v přívodním potrubí. Narazil jsem na to v jednom fóru, kdy to ale borec řídí přes loxone. My nic takového nemáme, tak mě napadlo, že bych ten signál zpracoval přes arduino (analogový vstup) a přes relé posílal signál na digitální vstup rekuperace. Konkrétně je to Jablotron Futura a podle jejich technické podpory by toto mohlo furngovat a byli by schopní mi to zprovoznit, takže jde jen o to zpracování vstupního signálu a převedení na výstupní.
Bohužel nemám s arduinem žádnou osobní zkušenost (zatím), tak bych v první fázi potřeboval poradit s vytipováním komponent a následně i s naprogramováním (v návodu u čidla nějaký algoritmus je, tak uvidím, jestli bude stačit). Čidlo mám vybrané, zbytek už si nejsem jistý:

https://dratek.cz/arduino/1126-opticky- ... 0au0f.html
https://dratek.cz/arduino/974-eses-klon ... ecise.html

Další problém je s kabeláží. Rád bych měl v potrubí jen to čidlo, od kterého bych kabel protáhnul až do domu k rekuperaci (cca 2 m) a tam měl zbytek komponent. Nevím ale jak s kabelem - pokud jsem se díval dobře, tak pro tento typ pinů jsem našel kabely dlouhé max 40 cm. Jak se to dá vést na delší vzdálenost?

Děkuju všem za podporu.

[bum]

Uvedený snímač je určený pro jemné částice prachu a i když je uvedeno že by měl být schopen změřit i znečištění ovzduší kouřem např. cigaretový kouř, pokud jej zaznamená led dioda a fototranzistor ve snímači, jde o to jak máte viditelně znečištěné ovzduší venku které již cítíte uvnitř. Podle dokumentace ke snímači to chce porovnat jak na tom bude, u snímače Váš odkaz je na stránkách DRÁTEK.CZ i ukázkový program pro (ARDUINO i když se dá použíti jiný mikrokontrolér), tento program se dá velice snadno upravit pro Vaši potřebu. Pokud chcete aby při určité hodnotě znečištění "(když už budete cítit kouř z venkova)" ovzduší došlo k sepnutí relé musíte tuto hodnotu zadat jako konstantu do programu a programově pak provádět její porovnávání s načtenou hodnotou ze snímače. Samozřejmě je důležité zadat i hysterezi aby relé nesepnulo a hned zase nerozeplo to by bylo špatné. Tuto konstantu musíte dříve zjistit měřením k tomu se dá použít uvedený program u popisu, konstantu můžete v programu zadat buď jako surovou načtenou hodnotu nebo jako načtenou a již přepočítanou na napětí. Místo relé bych spíše použil OP například PCF817 nebo jiný, odpadnou další komponenty pro spínání relé pokud nepoužijete již hotové reléové moduly, píšete že by jste potřeboval prodloužit vedení zhruba na 2m což by neměl být problém použitý kabel vlastně pouze podle PDF napájí modul a výstupem je napětí v tomto případě použijte průřez žil 0.75mm2 ne menší a bylo by vhodné pokud by jste použil stíněný kabel uvedený průřez by měl vyhovovat nízké výstupní hodnotě napětí které je v mV. Pro výpočty při oživování přípravků kdy je výstupní hodnota "napětí" používám programy které mi umožňují přepočítávat surovou načtenou hodnotu ze vstupu ARDUINA na hodnotu napětí a naopak z hodnoty napětí vypočítat surovou načtenou hodnotu na vstupu ARDUINA. Nastavení a zjištění hodnoty "konstanty" pro ovládání relé je to nejdelší laborování pokud není při nastavování zdroj znečištění ovzduší nebosi vyrobit přípravek na nastavování, při oživování je vhodné mít spuštěný sériový terminál kde se zobrazují načtené hodnoty a terminál umožňuje tyto hodnoty i uložit. Na webu mám pro inspiraci programy kde také využívám zadané konstanty v programech jak pro ARDUINO tak PICAXE 08M2. Možná budete muset vyrobit k tomu snímači zesilovač napětí aby vstup ARDUINA lépe vyhodnotil změny napětí na vstupu u jednoho snímače jsem také musel v jednom přípravku vyrobit zesilovač kdy výstupní napětí bylo 10mV a zesílení jsem provedl na vyšší hodnotu. Ve Vašem případě bude také hrát velkou roli umístění čidla v potrubí. Pokud použijete uvedený typ ARDUINO je možné použít dálkovou signalizaci pomocí LED diod nebo použít bluetooth a zobrazovat si na telefonu nebo tabletu hodnoty ze snímače, načítám takto stav vyrobeného vodoměru.

[bum]

Ohledně programu pokud chcete klidně napište na můj soukromý e-mail.

[Caster]

Pro snímání kvality ovzduší bych doporučil čidlo Sensirion SPS30 (Napájení 5 V, logika 3.3 V I²C/UART).

Spínání rekuperace např. pomocí magnetického jazýčkového relé. Jako MCU bych použil ATtiny202, případně bych ti pro něj udělal program a nahrál ho do něj .

Pokud by jsi chtěl bezdrátově sledovat data (WiFi/Bluetooth) použil bych ESP32-C3, které mám.

[uzivatelskejmeno]

bum: tento typ snímače použil borec, u kterého jsem se inspiroval - jemu údajně fungoval. Ten sensor co doporučuje Caster vypadá také dobře. Prahová hodnota, kdy má rekuperace přepnout bude samozřejmě hodně individuální a budu to muset nějakým způsobem otestovat. Zdroj kouře bych si pro začátek nějaký vytvořil. Ten přípravek na toto, pokud dobře chápu, mi má jen pomoct určit tuto hodnotu "offline" a následně ji jen vepsat do algoritmu? Nejdřív bych se asi pokusil udělat to napřímo. S tím ale souvisí i můj druhý dotaz - předpokládám, že rozhraní ARDUINA vidím např. přes notebook? A můžu tak sledovat konkrétní hodnoty, které senzor posílá? Nebo bude stačit jen ta LED dioda na ARDUINU? Bluetooth bych se zatím vyhnul. Přemýšlím teď o tom samotném procesu ladění. Jak říkám - nikdy jsem s tím nepracoval. Senzor umístím cca 10 cm za vstup do nasávání venkovního vzduchu, odtud bych to táhnul stíněným kabelem 6x0,75 mm2 (případně 5x0,75 mm2 pro sensor Sensirion) k rekuperaci a zde umístil zbytek komponent. Pokud je ten OP PCF817 vhodnější než relé, nebráním se tomu - v tomto nemám vůbec zkušenost. To, jestli budu potřebovat zesilovač napětí zjistím asi až při testování, je to tak? Nebo ho použít rovnou preventivně?

Caster: Jakým způsobem by probíhalo hledání prahové hodnoty přepínání rekuperace s tebou navrhovanou sestavou? Má to také nějaké rozhraní přes notebook? Wifi/BT bych se zatím vyhnul.

Děkuju oběma.

[bum]

K prvnímu dotazu ano přípravek poslouží pouze k zjištění hodnoty pro aktivaci výstupu, k druhému dotazu hodnoty načtené z čidla jdou sledovat na notebooku na kterém je spuštěn sériový terminál kde se tyto hodnoty zobrazují. K tomu OP PCF817 nemá mechanický spínací prvek jde o polovodičové spínání, u relé máte úplné oddělení obvodů stejně tak jako u OP ale reléový výstup se snáze bude připojovat do řídící jednotky podle toho jak to má Jablotron připravené, ohledně toho napěťového zesilovače to by se řešilo až pokud by samotný signál ze snímače neposkytoval zaručenou úroveň zatím bych to neřešil. K tomu sériovému terminálu ten používám velice dlouho ke komunikaci tehdy jsem si jej psal právě pro tyto komunikace je volně ke stažení. Pro začátek testování bych začal testováním na stole s připojeným notebookem připojeným ke snímači a spuštěným terminálem na kterém se budou zobrazovat přijatá data aby jste viděl změnu hodnot, pak bych teprve dělal pokusy v potrubí.

[uzivatelskejmeno]

S testováním na stole určitě souhlas. Mohl byste mi, prosím, pomoct vytipovat komletní sadu komponent, které budou potřeba (vč. konektorů)?
Jako čidlo jsem se rozhodl použít ten Sensirion SPS30, vypadá velice schopně.
K ovládání rekuperace mi Jablotron napsal konkrétně toto: "....budete moci řídit cirkulaci pomocí spínání vstupu IN proti ZEMI pomocí relé."

[Caster]

SPS30 je laserový čítač částic; dává 1 Hz „živá“ měření, která mírně kolísají. V praxi se neřeší hystereze snímače, ale vyhlazení/validace získaných dat.

Ukázka krátkého programu pro ATtiny202 (1 198 B program, 0 B data) vč. výstupu na spínání relé (výstup na UART lze přidat):
Pomocný program sps30_u16.c a sps30_u16.h zde neuvádím.

Kód: Vybrat vše

#define F_CPU 20000000UL
#include <xc.h>
#include <util/delay.h>

#include "mcc_generated_files/system/system.h"
#include "sps30_u16.h"   // U16 driver (bez float)

#define PM25_ON_TH_D10   350u  // 35.0 µg/m3 => ×10
#define PM25_OFF_TH_D10  250u  // 25.0 µg/m3 => ×10

int main(void)
{
    SYSTEM_Initialize();

    // PA4 = výstup pro relé/LED
    PORTA.DIRSET = PIN4_bm;
    PORTA.OUTCLR = PIN4_bm;

    // start SPS30 v U16 módu
    sps30_start_measurement_u16();
    _delay_ms(1000); // rozběh senzoru

    // stav relé
    uint8_t fanOn = 0;

    while (1)
    {
        bool ready = false;
        if (sps30_data_ready(&ready) && ready) {
            sps30_u16_t v;  // hodnoty ×10
            if (sps30_read_values_u16(&v)) {
                // HYSTEREZE na PM2.5 (bez EMA, nejmenší kód)
                if (!fanOn && v.pm2p5_d10 > PM25_ON_TH_D10) {
                    fanOn = 1;
                    PORTA.OUTSET = PIN4_bm;   // zapnout relé
                } else if (fanOn && v.pm2p5_d10 < PM25_OFF_TH_D10) {
                    fanOn = 0;
                    PORTA.OUTCLR = PIN4_bm;   // vypnout relé
                }
            }
        }
        _delay_ms(200);
    }
}

[bum]

"uživatelskéjmeno" ohledně spínání jak Vám odepsal Jablotron bude lepší použít na ovládání relé jak jste si původně navrhl, ohledně snímače SENSIRION SPS30 který jste zvolil tak zkušenosti s tímto snímačem z provozu nemám, tak že bude lepší se obrátit na "CASTER", držím palce v dokončení projektu.

[uzivatelskejmeno]

caster:
Rád zkusím toto navrhované řešení, ale není mi jasný už základ - zatímco u arduina si dovedu představit, že to je "mikropočítač all in one", tento samotný procesor se instaluje do čeho? Můžete mi, prosím, vytipovat kompletní sestavu pro zprovoznění? Vč. kabelu (potřebuju 2 m) a konektorů?

Je to něco takového?
https://dratek.cz/arduino/881-attiny-mi ... dSxe1CzubV

Předpokládám, že něco s analogovými vstupy..

Děkuju