MM5D種植室控制器開源硬件

描述

一、硬件

該設(shè)備與配電和開關(guān)單元配合使用，能夠測量、控制和監(jiān)測生長場地的特性。我在我的一個蘑菇種植帳篷中使用它，它自 2019 年以來一直有效。

一、技術(shù)數(shù)據(jù)

• 供電電壓：5V DC
• 電源電流：最大。2.5安
• 機(jī)械尺寸：240 x 190 x 90 毫米
• 防護(hù)等級：IP 54
• 覆蓋層質(zhì)量：termoplast (ABS)
• 通信：以太網(wǎng)、WLAN 和串口
• 操作系統(tǒng)：Raspbian GNU/Linux 10 (buster)
• 最新軟件版本：v0.5.1
• 管理：SSH 和串行控制臺
• 用戶界面：網(wǎng)頁用戶界面

2. 總體說明

該設(shè)備基于帶有 Raspberry Pi OS Lite 的 Raspberry Pi 3 B+ 單卡計算機(jī)，包括操作該裝置所需的軟件。

您可以在 LED 和矩陣 LED 顯示屏上查看輸入和輸出狀態(tài)、錯誤指示、測量值和系統(tǒng)消息。

您可以使用 SSH 或串行控制臺通過局域網(wǎng)訪問設(shè)置設(shè)備。可以使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器檢查設(shè)置值和測量數(shù)據(jù)。

輸入為帶上拉電阻的TTL電平輸入，有效狀態(tài)為“L”電平。輸入受到過壓和反極性輸入電壓的保護(hù)。

• IN 1：開關(guān)裝置手動操作模式
• IN 2：來自開關(guān)設(shè)備的過流錯誤
• IN 3：水壓傳感器
• IN 4：開門傳感器

DHT 11、DHT 22 或 AM2302 T/RH 傳感器可以連接到設(shè)備。

該設(shè)備具有八個開關(guān)繼電器觸點(diǎn)輸出，負(fù)載能力高達(dá) 250 V AC 或高達(dá) 30 V DC 10 A，但建議使用外部繼電器或接觸器來保護(hù)印刷電路。消費(fèi)電路必須始終提供過流保護(hù)。可以使用右側(cè)的鑰匙開關(guān)禁用繼電器。

• OUT 1：加熱器控制輸出到開關(guān)設(shè)備
• OUT 2：照明控制輸出到開關(guān)設(shè)備
• OUT 3：呼吸機(jī)控制輸出到開關(guān)設(shè)備
• OUT 4：加濕器控制輸出到開關(guān)設(shè)備
• OUT 5：信號塔燈-綠色（正常運(yùn)行）
• OUT 6：信號塔燈-黃色（正常運(yùn)行有警告）
• OUT 7：信號塔燈 - 紅色（錯誤）
• OUT 8：未使用/備用

除了測量值，系統(tǒng)還可以顯示由字母和數(shù)字組合組成的系統(tǒng)消息：4種警告代碼和8種錯誤代碼。如果打開調(diào)試日志記錄，它可以顯示 15 種類型的調(diào)試代碼。

3.單位外觀

a) 手冊和連接器

• 1： 電源電壓不足（綠色 LED）
• 2： ACT信號燈（綠色LED）
• 3： 矩陣顯示
• 4： 運(yùn)行模式切換
• 5： IN 1-4有源輸入信號燈（綠色LED）
• 6： OUT 1-4有源輸出信號燈（黃色LED）
• 7： ERR 1-4信號燈（紅色LED）
• 8： 控制臺連接器（J2）
• 9： 電源電壓保險絲（2、5 AF）
• 10： 禁用輸出繼電器鑰匙開關(guān)

b) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

• 1： 樹莓派（U1）
• 2： GPIO口擴(kuò)展模塊（U2）
• 3： 矩陣顯示模塊（U3）
• 4： LED 模塊 (U4)
• 5： 輸入模塊（U5）
• 6： 輸出模塊（U6）
• 7： 輸出模塊（U7）
• 8： 電源電壓濾波和揚(yáng)聲器驅(qū)動電路
• 9： 揚(yáng)聲器
• 10： 電源電壓連接器（J1）
• 11： 輸入連接器（J501）
• 12： 傳感器連接器（J502）
• 13： OUT 1-4 連接器
• 14： OUT 5-8 連接器
• 15： 螺絲孔

4.原理圖和PCB圖

您可以從開發(fā)人員/制造商的網(wǎng)站下載接線圖作為完整文檔的一部分或單獨(dú)的 PDF、SVG 和 KiCAD 格式。生產(chǎn)所需的 Gerber 文件包含在包中。

5.其他圖紙和文件

文檔包內(nèi)容包括 PDF 和 DXF 格式的鉆孔圖和 EMF、EPS、PDF、ODG 和 SVG 格式的圖紙和首頁以及 TXT 格式的接線列表。

6. 使用條款

可以根據(jù)Creativ Commons 4.0 署名非商業(yè) (CC-BY-NC-4.0) 許可修改和/或重新分發(fā)硬件文檔。

7. 可下載文檔

.tar.gz 格式壓縮文件中的完整硬件文檔可以從制造商的網(wǎng)站或Github下載。

二。軟件

一、總體說明

該軟件由五個主要部分組成：

運(yùn)行守護(hù)進(jìn)程

測量、計時和電氣設(shè)備控制由在后臺作為服務(wù)運(yùn)行的 Python 語言程序完成。它的實用程序是 Bash shell 程序，配置文件是文本 (INI) 格式。安裝程序具有全屏字符界面，其源代碼（FreePascal）僅包含在tar.gz 包中。

矩陣顯示處理程序守護(hù)進(jìn)程

LED 矩陣顯示由在后臺作為服務(wù)運(yùn)行的 Python 語言程序處理。它通過命名管道文件與先前的服務(wù)通信。

環(huán)境特性調(diào)整方案

安裝程序具有全屏字符界面，其源代碼（FreePascal）僅包含在tar.gz 包中。

網(wǎng)頁界面

數(shù)據(jù)訪問由用 Perl 編寫的 CGI 程序及其 Bash shell 實用程序提供，Web 內(nèi)容由靜態(tài) HTML 文件組成。目前提供英語、捷克語、法語、克羅地亞語、波蘭語、匈牙利語、德語、俄語、羅馬尼亞語、塞爾維亞語、斯洛伐克語、斯洛文尼亞語和烏克蘭語版本。這需要 Apache2 Web 服務(wù)器。

硬件檢查程序

該 Python 程序可用于驗證硬件是否正常工作。在測試過程中，一般信息和消息顯示在屏幕上，測試信息顯示在矩陣顯示器上。測試前，必須停止軟件正在運(yùn)行的兩個服務(wù)。

注意：使用的 Python 版本是 3。

2.下載安裝

在安裝程序之前，您需要在 Raspberry Pi 上安裝 Raspberry Pi OS Lite。請記住更改 pi 的默認(rèn)密碼，設(shè)置設(shè)備名稱（主機(jī)名）并訪問本地網(wǎng)絡(luò)。為了便于遠(yuǎn)程訪問，請使用永久 IP 地址或在路由器上設(shè)置 IP 地址分配。

可以從廠商網(wǎng)站或者Github下載安裝包，使用包管理器安裝。在后一種情況下，必須在您的系統(tǒng)上設(shè)置制造商的 Debian 存儲庫：

pi@raspberry$ sudo echo "deb http://www.szerafingomba.hu/deb/./" >> /etc/apt/sources.list
pi@raspberry$ sudo wget -q -O - http://www.szerafingomba.hu/deb/KEY.gpg | apt-key add -
pi@raspberry$ sudo apt-get update

從主頁下載程序：

pi@raspberry$ wget http://www.szerafingomba.hu/softwares/mm5d/mm5d-sw-0.5.1-armhf.tar.gz
pi@raspberry$ tar -xzf mm5d-sw-0.5-armhf.tar.gz

從 Github 下載最新版本的程序：

pi@raspberry$ git clone https://github.com/pozsarzs/mm5d-sw.git

從 gzip 壓縮包安裝：

pi@raspberry$ cd mm5d-sw
pi@raspberry$./prepare
pi@raspberry$./install

使用 Debian 包管理器下載并安裝：

pi@raspberry$ sudo apt-get install mm5d-prepare
pi@raspberry$ mm5d-prepare
pi@raspberry$ sudo apt-get install mm5d-sw mm5d-web mm5d-eec

3.設(shè)置

軟件可以用mm5d-editmainconf程序設(shè)置，生長站點(diǎn)的環(huán)境值可以用mm5d-editenvirconf程序設(shè)置。

4. 使用設(shè)備

該設(shè)備在安裝后自動工作，不需要人為干預(yù)。只能通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程檢查操作。

該設(shè)備可以通過 SSH 或串行控制臺進(jìn)行配置，環(huán)境特性可以通過 SSH、串行控制臺或使用XMMEEC程序進(jìn)行設(shè)置。在第三種情況下，需要基于密鑰的登錄。

可以使用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或MM5DRead程序檢查設(shè)置的環(huán)境特性、當(dāng)前狀態(tài)和測量數(shù)據(jù)。許多數(shù)據(jù)可以通過 HTTP 以純文本或 XML 格式查詢，無需瀏覽器。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見getdata.cgi.7.gz手冊頁。

5. 使用條款

本程序是免費(fèi)軟件：您可以根據(jù)歐盟公共許可證 1.2 版的條款重新分發(fā)和/或修改它。

分發(fā)該程序是希望它有用，但不提供任何保證；甚至沒有針對特定用途的適銷性或適用性的默示保證。

6.可下載軟件包

該包可以從制造商的網(wǎng)站上以 .tar.gz 壓縮文件或從Github下載。

7.鏈接

• 官方主頁
• PDF 格式的技術(shù)手冊