Автоматизация террариума с помощью контроллера BM8036

   Содержание в условиях террариума не только пятнистых эублефаров, но и других пресмыкающихся и земноводных так или иначе сопряжено с использованием различного электрооборудования: это и лампы осветительных приборов, и устройства обогрева, такие как термошнуры и термоковрики, и всевозможные помпы, осуществляющие фильтрацию воды, и многое, многое другое. И для того, чтобы обеспечить качественные условия жизни питомцам, далеко не всё из перечисленного должно работать в режиме 24 часа в сутки 7 дней в неделю, поэтому свет и, зачастую, обогрев в классическом случае выключают на ночь вручную.

   Проснулся – щелкни тумблер влево, собрался спать – щёлкни тумблер вправо, как правило это не вызывает трудностей, даже если счёт тумблерам идёт на десятки. Другое дело, если вспомнить об объёмных тропических террариумах и палюдариумах, в которых при хорошей вентиляции для поддержания влажности требуется опрыскивание по 3-4 раза на дню. Обеспечить такие условия человек, живущий в ритме современного мегаполиса, своими силами попросту не в состоянии, и тут на помощь приходят изделия сопутствующей индустрии, устанавливаются дождевальная установка и реле времени. Однако, далеко не всякое реле времени способно обеспечить несколько включений и выключений за сутки, да и шаг интервала включения-выключения у большинства подобных устройств обычно кратен минуте. А если минуты слишком много?

   Опять же, если применять реле времени для управления светом, то в случае с несколькими террариумами придётся либо сводить все вилки светильников в один тройник и далее включать его в розетку через таймер, либо, в случае если каждая “банка” должна жить по своему режиму, использовать несколько таймеров. Хотите организовать эмуляцию рассветов и закатов в каждом террариуме, включая не весь свет разом, а отдельные группы ламп с определённым интервалом времени? Накиньте ещё несколько таймеров. Ночная температура грунта, воды и воздуха не должна быть равна дневному значению? Ещё таймер, а ведь каждое подобное устройство в среднем стоит около 500 рублей.

   Кстати о температуре. При использовании термоковриков и термошнуров для нижнего обогрева террариума лучше использовать регуляторы температуры. Дело в том, что добиться требуемой температуры, исходя из мощности нагревательного элемента, варьируя толщину грунта, это весьма нелёгкая задача. Соответственно, для грамотной организации обогрева в каждый террариум потребуется ещё минимум одно дополнительное устройство, стоимость которого в среднем составит от 500 до 3500 рублей, в зависимости от модели и производителя.

   В итоге, получается, что автоматизация управления климатом в террариуме неуклонно влечёт за собой расходы и появление кучи дополнительных устройств, но что поделать, других вариантов ведь, кажется, нет.

   Поставить под сомнение последнее утверждение мне довелось около полутора лет назад, когда я начал проектировать новый террариум, призванный стать домом для пары каролинских анолисов. При этом, мне хотелось, чтобы уход за этим уголком тропического леса не превращался в головную боль для домочадцев в периоды моего отпуска, поэтому то, что без автоматизации не обойтись было понятно сразу. Хотелось, чтобы террариум мог жить в автономном режиме без внимания к себе хотя бы несколько недель, без риска высыхания растений, без сбоев в уже выработавшемся у анолисов режиме сна и бодрствования. Однако, если с управлением фотопериодизмом попадающиеся на глаза реле времени, доступные в продаже, справились бы, то автоматический полив растений был бы им не по зубам, как раз по причине уже упоминавшегося в этом опусе интервала включения-выключения длиной в минуту, слишком большого для маленьких горшочков с растениями, размещёнными в скромном террариуме Hagen 45x45x60. Вот поэтому я и начал искать альтернативы классическим таймерам. И нашёл.

   Довольно быстро на глаза мне попалась одна тема на форуме цветоводов, в которой говорилось о построении системы автоматического полива растений, в основе которой находился микропроцессорный контроллер BM8036, блок, сочетающий в себе функциональные возможности терморегулятора и таймера, способного управлять одновременно несколькими розетками, на основании заданной программы, оперирующей значениями времени с учётом дней недели, показаниями датчиков температуры и влажности. Заинтересовавшись более детальными характеристиками устройства, обратился к материалам сайта производителя, откуда о BM8036 удалось узнать следующее:

• контроллер способен управлять 8-ю каналами нагрузки с возможностью подключения устройств мощностью до 440 Вт;
• количество подключаемых цифровых датчиков температуры – до 32 шт, в комплекте 8 датчиков DS18B20;
• возможность управления нагрузками по показаниям датчиков температуры, осуществляя контроль как обогревом, так и охлаждением с точностью до 0,1°C в диапазоне от -55° до +125°С;
• возможность управления нагрузками на основании показателей аналоговых датчиков (до 2 шт), например, датчиков влажности или давления;
• обладает энергонезависимой памятью, то есть в случае временного отключения питания сброса настроек программы и часов не случится;
• программу можно задавать либо используя кнопки на самом блоке, либо с помощью приложения, подключив блок к компьютеру с помощью COM-порта;
• питание устройства осуществляется с помощью адаптера на 9-12 В;

   Понятно, что области применения такого контроллера весьма разнообразны: с его помощью можно, например управлять подсветкой зимнего сада, тёплыми полами, фонтаном для дома, на приусадебном участке BM8036 может помочь в автоматизации управления поливом и вентиляцией в теплицах, по таймеру включать и выключать уличные светильники и многое-многое другое. Да и ограничение в 440 Вт на канал – не проблема, ведь можно включать электрооборудование не напрямую в выходы BM8036, а через реле, рассчитанные на силу тока более 2А с управлением на 220 В, которые будет включаться и выключаться контроллером. Кроме того, такое устройство вполне способно стать сердцем блока системы автоматического управления террариумами, легко справляясь с перечнем обрисованных мной выше задач.

   Более детально изучив устройство, описанное на форуме, пришёл к выводу, что рекомендуемый производителем корпус BOX-G100 мне тоже не слишком подойдёт, поскольку в нём не получится спрятать ни розетки для подключения нагрузок, ни адаптер. После некоторого времени, затраченного на проектирование будущего устройства и подбор компонентов были закуплены:

• Контроллер BM8036 – 1шт. (2985 руб)
• Датчики влажности воздуха HIH-4000-4 – 2шт. (~850 руб)
• Корпус Gianta G756 – 1шт. (~200 руб)
• Розетки Legrand Mozaic – 6шт. (~600 руб)
• Преобразователь 220V AC -> 12V DC – 1шт. (~200 руб)
• Тумблеры трёхпозиционные на 220V – 6шт. (~100 руб)
• Индикаторы N-704G 220V – 6шт. (~100 руб)

   Кроме того, из старого компьютерного блока питания были позаимствованы двухпозиционный тумблер и разъём питания. Провода, разъёмы, крепёж, термоусадочные трубки, разъём COM-порта, а также 6 розеточных модулей RJ-11 покупать не пришлось, всё это нашлось в хозяйстве. Итого, бюджет проекта немногим перевалил за 5 тысяч рублей, дорого, конечно, с другой стороны, дешевле, чем комплект из пары терморегуляторов Hydor и пяти реле времени, да и возможностей куда больше. Можно было бы сэкономить, отказавшись от датчиков влажности, которые нужны были бы только для мониторинга показаний, однако мне уж очень хотелось включить в устройство такую функцию.

   Сразу оговорюсь, я, хоть и будучи человеком с высшим техническим образованием, с паяльником на “Вы”, так что не стоит думать, что сборка подобного устройства – безумно трудное занятие. Если получилось у меня – непременно, при желании, выйдет и у вас.

   Итак, согласно проекту, все перечисленные компоненты должны были расположиться в корпусе: в нижнем торце вход для провода питания и кнопка включения/выключения устройства, в левом – разъём COM-порта для подключения устройства к персональному компьютеру, в верхнем торце – 8 входов для подключения датчиков, справа – 6 розеток, на лицевой панели – дисплей и кнопки управления BM8036, трёхпозиционные тумблеры и индикаторы.

   Питание подаётся обычным проводом с шестигранным разъёмом, которым втыкают в розетку компьютеры и мониторы, разъём соединяется с выключателем, от которого провода расходятся на первые пары контактов шести тумблеров, силовой вход блока BM8036, а также преобразователь PS-12-05, превращающий напряжение 220 вольт переменного тока в 12 вольт постоянного, которым питается контроллер BM8036. Провода с шести силовых выходов контроллера (два выхода остались незадействованными) уходят на вторые пары контактов соответствующих тумблеров, третьи контактные пары которых соединены с индикаторами и розетками.

   У каждого тумблера есть 3 положения, в одном из которых соответствующая ему розетка выключена, в другом – принудительно включена, в третьем – включается и выключается на основании программы контроллера BM8036. Индикатор показывает, есть ли в данный момент напряжение в этой розетке.

   Датчики температуры и влажности припаиваются к витой паре (провод UTP-3, 4 жилы) с одной стороны, другая сторона обжимается телефонным разъёмом RJ-11, который удобно втыкается в одну из розеток в верхнем торце корпуса. Довольно гибкое решение, поскольку можно варьировать длину провода с датчиком – вот оно, ещё одно преимущество по сравнению с аквариумными и террариумными терморегуляторами, у которых датчик обычно висит на проводе длиной не более метра. Здесь же единственное ограничение накладывает сам контроллер: суммарная длина проводов всех датчиков не должна превышать 100 метров. Кроме того, в случае необходимости переноса террариумов, мне не нужно вынимать датчик из воды или грунта, достаточно вынуть провод из соответствующего разъёма.

   На обработку корпуса, монтаж и пайку ушло почти две недели, при этом я не мог позволить себе тратить более 2-3 часов в день. И вот, устройство закончено, подключены датчики и электрооборудование, заложены минимальные программы, произведён тестовый запуск и… сразу два крупных разочарования.

   Во-первых, несмотря на правильное подключение датчиков влажности, верные расчеты по прилагаемым к ним формулам и внесении корректирующих значений в контроллер, вместо показаний влажности воздуха контроллер выдавал откровенную ересь, не имеющую ничего общего с показаниями террариумного гигрометра Exo-Terra. Увы, решения этой проблемы я так и не нашёл, отказавшись от мониторинга влажности “коробкой”. Предполагаю, что виной тому является заводской брак купленного мной блока BM8036, поскольку перепрошивка блока и использование другого датчика делу не помогли.

   Во-вторых, некоторые электроприборы, подключенные к розеткам, в режиме управления контроллером вели себя несколько неестественно: энергосберегающие лампы гудели и едва заметно помаргивали, помпа автоматического полива издавала дребезжащие звуки. При этом, при переключении тумблера в принудительный режим проблемы исчезали. Чтобы понять, в чём же причина, отнёс устройство на работу, попросив инженеров службы контрольно-измерительных приборов посмотреть, что не так. Те подключили силовой выход контроллера к осциллографу и предъявили мне разрыв синусоиды. На мой вопрос “и что делать” был дан ответ “использовать реле” и предложение оставить им мою поделку на пару часов. В результате, принципиальная схема устройства была модифицирована, в корпусе поселились 6 реле с управлением на 220 вольт. Контакты управления были соединены с выходами BM8036, а управляемая нагрузка соединялась с одной стороны с кнопкой включения устройства, с другой – с соответствующими контактами на трёхпозиционных тумблерах. И всё заработало как положено.

   Сейчас контроллер управляет четырьмя осветительными приборами в двух террариумах, обогревом воды и автоматическим поливом растений в тропическом террариуме, обогревом грунта в террариуме с эублефарами.

   Безусловно, стоит упомянуть, что у получившегося устройства есть и недостатки. Во-первых, оно проигрывает в потенциальной отказоустойчивости, ведь в сравнении со схемой “один прибор – один таймер” здесь, в случае выхода из строя контроллера, перестаёт работать всё и сразу, причём в нескольких террариумах. Во-вторых, а это выявилось примерно через месяц эксплуатации, примерно раз в месяц без видимых на то причин у контроллера зависает таймер, вследствие чего перестают работать программы вплоть до момента перезагрузки устройства. Сперва я грешил на отсутствие вентиляции в корпусе, полагая, что это вызвано перегревом BM8036, но после того, как за полтора месяца аномальной московской жары летом 2010 года за “коробкой” не было замечено ни единого зависания стало ясно, что дело не в этом. Перепрошивка опять же не помогла, остаётся грешить на брак конкретного экземпляра ВМ8036.

   В заключении, хочу сказать, что, невзирая на все вышеописанные недостатки, я считаю контроллер BM8036 оптимальным средством автоматизации в террариумистике и аквариумистике. Также, следует упомянуть, что у восьмиканального блока BM8036 есть упрощённый четырёхканальный аналог, стоимость которого вполовину ниже – NM8036. Если после прочтения данного опуса у вас возникли какие-либо вопросы, или вы также обладаете опытом автоматизации террариумов, которым хотите поделиться с другими посетителями нашего сайта, буду рад видеть ваши сообщения в соответствующей теме на нашем форуме.

tag_, 2011