incubadora controlada por arduino

[paulito]

Boa noite a todos. sou um apaixonado da electrónica há muitos anos e já estou registado no fórum há muito tempo, mas ando afastado destas lides.

Agora estou a reaproximar-me novamente visto ir precisar desses conhecimentos no futuro e estou tentando tirar a ferrugem e aprender algo novo.
Como já tinha em mente construir uma incubadora e tenho um Arduíno parado há imenso tempo estava a pensar desenvolver um projecto nesse sentido neste momento ainda não passa de ideias e linhas gerais. Venho aqui pedir ajuda aos mais experientes para algumas questões e a ver se estou a pensar bem.

O que tinha inicialmente pensado era algo com duas câmaras de incubação independentes, numa teria um tabuleiro fixo, e serviria para os três últimos dias de incubação e nascimento. Esta câmara teria sensor de temperatura e humidade, resistência de aquecimento, modulo para fornecer humidade, um ventilador para circular o ar e retirar co2 e iluminação para ver o que se passa lá dentro e para os nascimentos.

A segunda câmara teria um tabuleiro fixo para os três primeiros dias e um tabuleiro com volteio automático dos ovos. Esta câmara terá exactamente os mesmos constituintes e funcionalidades da anterior acrescida do motor de volteio. 

Seria algo deste género.





Agora paço a vossa ajuda no esclarecimento de algumas questões.

Dos sensores que encontrei na minha pesquisa não encontrei bem o que precisava. Procura sensor de humidade com erro de 2 a 3 % e o de temperatura com um erro no máximo de 0.1ºc. alguém conhece algo que me possa indicar.

Como eu preciso de fazer um volteio a cada quatro horas, o Arduíno possui algum tipo de relógio, contador, cronometro… que seja possível utilizar para isso? No caso de não ter é fácil de implementar por software, e ele contar o tempo e monitorizar simultaneamente as entradas?

Como vou precisar de alterar os valores de temperatura e humidade, eles terão de ser configuráveis, inicialmente pensei numa matriz com valores pré definidos, mas não pode ser pois se falhar a energia, preciso que quando ela voltar sejam assumidos os valores configurados e não os padrão, pensei escrever para a eeprom mas temo gastar os ciclos de escrita que ela possui com alguma rapidez. Pensei em potenciómetros e nestes caso ficaria resolvido. Para aumentar a sua precisão, o potenciómetro só vaiaria a temperatura entre 30 e 40 graus. Não sei se existe outra forma de encarar o problema de forma mais simples e fiável.

Por fim ainda estou indeciso, se utilizar display 7 segmentos ou um lcd mas estou mais inclinado para este ultimo. Vou ter também um conjunto de botões para poder configurar e ver o estado de cada câmara. Para isso estava a pensar em botões de pressão, mas será que um teclado matricial traria alguma vantagem?

Comentários, criticas e sugestões são bem vindas

Peço desculpa por este post demasiado longo, obrigado a todos pela ajuda.

Paulo Oliveira

[senso]

A eeprom do Atmega usado no Arduino garante 10 mil ciclos de escrita, a não ser que mudes os parametros de 5 em 5 minutos ainda dura uns anos..

Um membro aqui do fórum desenvolveu uma máquina/controlador para uma, ver se ele responde aqui que não me recordo do nick dele 

Quanto aos sensores, medir temperaturas parece algo muito simples, mas quando se quer resolução real de 0.1ºC a coisa muda de figura, o mesmo para sensores de humidade, existem sensores de precisão, mas são caros, e é preciso ter cuidado tanto no desenvolvimento como na aplicação/montagem do sensor.

Teoricamente atiras uns ds18b20 e tens uma resolução de 0.0625ºC agora se isso são dados confiaveis se são influenciados pelo facto de o sensor ser um IC encapsulado em epoxy que impõe uma determinada resistência térmica, ou o facto de que o sensor tem eletrónica activa que gera calor no IC que altera/afecta as medidas, depois o encapsulamento é preto, se tiveres aquecimento á base de IR o sensor vai aquecer mais(depressa) que coisas com emissividades diferentes.

Ou seja, não é por teres um sensor que te dá 12, 14,16, 24 bits de resolução que tens essa precisão, depois tens o facto das calibrações..

Dado o numero de sensores idealmente devias tentar usar sensores i2c (SPI usa mais pinos) se não vais ficar sem pinos suficientes para tudo, e quanto ao display, eu iria para o lcd, mais dados que podem ser mostrados ao mesmo tempo, e podes ter texto, simbolos e numeros, coisa que em displays de 7 segmentos não é tão fácil(ou mesmo impossivel dadas as limitações), até porque se queres implementar um sistema de menus sem um lcd será tortuoso usar isso.

Quanto ao interface, um teclado matricial dá-te numeros, botões de OK/Cancel e se for de 4x4 ainda tens mais 4 teclas que podes usar directamente ou como soft keys para funções mostradas no lcd.

E quanto ao motor, falta saber que potência é o motor, voltagem de funcionamento, se é um motor DC com escovas, motor de passo, provavelmente convem ter uns indicadores de limite ou encoder no motor para não rodar demais para um lado ou para o outro.

Iluminação provavelmente nada mais barato que umas fitas de leds brancos, das ditas de 12v, assim é só usar um mosfet canal N na massa e tens controlo on/off(ou de intensidade caso uses PWM) facilmente e barato.

[paulito]

antes de mais, Senso obrigado pela rápida resposta.

10 mil ciclos é muito ciclo  mas ainda vou avaliar bem como fazer. mas no mínimo essa solução está assegurada.

no caso do sensor de humidade a precisão não é tão critica, mas no de temperatura é um pouco mais. eu sei que a resolução do sensor só por si de nada me vale e que vai ser um longo caminho, mas o objectivo final para além da incubadora e acima de tudo é praticar e estudar...  vamos ver o que sai.

olhando para a ideia original, rapidamente vi que iria ter muita coisa para ligar nas portas disponíveis. e uma das soluções que me ocorreu foi de facto o i2c. mas quero avaliar tudo o que preciso de uma forma geral para depois começar a escolher componente e soluções.

quanto ao lcd estou totalmente de acordo, ele é muito mais amigável, e permite-me trabalhar e aprender mais. a ideia dos 7 segmentos era só por ser mais fácil a alguma distancia ver a temperatura, mas se sentir necessidade desse controlo fácil poderei por uma sinalizações luminosas.... (mais portas... i2c  )

quanto aos botões teclado vou ter de avaliar bem as necessidades e o que é mais vantajoso...

o motor ainda não está nada decidido, essas soluções estão em cima da mesa e vai depender da construção física. (mas eu gosto de motores de passo) mas só quando tiver a parte mecânica idealizada é que me vou decidir. inicialmente passou-me pela cabeça controlar o curso da viragem por contagem dos passos, mas rapidamente desisti, porque no caso de falha de energia durante a viragem ou de haver algo que prenda o tabuleiro, ficaria desregulado. por isso vai ter de ter uns sensores, nos quais ainda falta pensar... vou ter de organizar a parte mecânica ... 

na iluminação, utilizar iluminação led e a possibilidade de usar pwm era o que tinha também em mente.

bem se conseguir levar este projecto a bom porto, é quase um curso de arduino ... eheh 

preciso que alguém me ajude ainda numa questão, o arduino tem alguma forma de contar tempos e +- quatro horas... e continuar a correr o programa de monitoramento das entradas em simultâneo?

tenho ideia de há uns tempos ter visto um ic i2c que fazia isto acho que vou ter de procurar.


aceitam-se mais criticas e sugestões.

se alguém já fez algo com estas funcionalidades agradeço partilha de informações de forma a  evitar problemas

obrigado a todos
Paulo Oliveira.

[jm_araujo]

preciso que alguém me ajude ainda numa questão, o arduino tem alguma forma de contar tempos e +- quatro horas... e continuar a correr o programa de monitoramento das entradas em simultâneo?

Sim, tens como fazer isso, é do mais básico. Dá uma vista a http://arduino.cc/en/reference/millis
Relógio externo só se precisares de precisão de segundos ao mês ou de que o relógio não pare de contar quando falhar a energia, mas numa incubadora se falhar a energia ter a hora certa é a menor das preocupações...

[samc]

A opção com os contadores internos do arduino é a melhor
Se quiseres um relógio para programar "alarmes" com datas específicas compra um Rtc (ds1307 acho que é dos mais comuns) é barato e comunica por i2c (até há tutoriais neste fórum para seguires)
Como tens pouca experiência aconselho te a veres outros projetos já existentes e baseares lá o teu
https://www.google.pt/search?q=arduino+incubator&client=safari&hl=pt-pt&biw=320&bih=372&source=lnms&sa=X&ei=LqNqVPD8AsGvygO9iIH4Bg&ved=0CAYQ_AUoAA&dpr=2

[paulito]

obrigado pelas respostas.

o principal que eu queria saber era se para estas funcionalidades o projecto era viável, e se as ideia iniciais faziam algum sentido, pelos visto sim... portanto é por mãos ao trabalho...

eu já tinha feito algumas coisas com electrónica, programação de pic e c mas nos últimos 14 tenho andado afastado, agora como voltei a estudar senti necessidade de me reaproximar da electrónica.

este projecto vai ser principalmente para minha formação e vai avançar devagar de acordo com a minha disponibilidade vou ter de ler muito, pesqusar muito e por o tico e o teco a funcionar, mas a ideia é mesmo essa. á medida que eu vá avançando ou tendo duvidas aqui virei pedir ajuda. 

obrigado a todos.