Hlavní stránka Úlová váha

PostHeaderIcon Technická stránka OnLine úlové váhy

Úlová váha použitá na těchto stránkách je testovací prototyp. Základ s tenzometry je použitý z osobní váhy, elektronika a programové vybavení je sestaveno dle vlastního vývoje.

Pohled zepředu

ul2

Pohled zezadu

ul2 z

Zpracování údajů ze snímačů provádí mikrokontroler Atmel (miniaturní počítač), který je spolu s nezbytným zařízením přímo na stanovišti.

Tato váha kromě samotného vážení rovněž dokáže pomocí speciálních čidel snímat teplotu, vlhkost vzduchu a v plánu je i snímání hodnoty atmosferického tlaku. Všechna data jsou po zpracování bezdrátově odesílána do přijímače.

Přijatá data z váhy jsou zpracována pomocí dalšího mikrokontrolerem řízené jednotky s grafickým displejem a napojením na Internet (online odesílání je zatím ještě v rozpracovaném stavu).

  displej

Data jsou v přijímací části, která je umístěna doma, ukládána na paměťovou kartu a v případě funkčního připojení k Internetu okamžitě odesílána na web www.vcelari-zdounky.cz

Na webu jsou zobrazována aktuální data pro daný měsíc. Je možné si pomocí jednoduchého formuláře také nechat vykreslit libovolný časový údaj (pouze v rámci jednoho měsíce), který se nachází v historii dat.


Počínaje 16.4.2015 bylo přestavěno zařízení převodníku a jiný typ mikrokontroleru. Mechanické zařízení váhy zůstalo stejného provedení včetně tenzometru. Napájení je provedeno pomocí LiIon 3,7V akumulátoru a slunečním dobíjením.

Kompletní sestava váhy s vysílačem

vaha2

 Mechanika váhy a elektronika převodníku

vaha prevodnik2 Hx711 

Mozkem vysílače je malý mikrokontroler ATMEGA328P na desce arduino Pro Mini. Klidový odběr proudu z baterie je 25mA. Na snížení odběru se pracuje.

vysilac mcu2 

 Nabíjení zajišťuje sluneční energie a akumulátor. Systém napájení sahuje 2 DC-DC měniče a řídící jednotku pro ochranu baterie. Plánuji úpeavu a přechod na nižší napájecí napětí mikrokontroleru. V současnosti pracuje řídící jednotka na 5V. Problém je výkon vysílače při nižším napětí.

panel  zdroj 

2.5.2015 byl upraven napájecí obvod a dokončen přechod na 3V logiku. Vysílač pracuje na vyšším napětí, pro zajištění vyššího výkonu. Díky této úpravě klesla spotřeba z 25mA v klidovém stavu na 5.5mA. Při vysílání, které trvá několik vteřin se dostává odběr proudu z baterie na 80mA. Sluneční panel by nyní mohl být mnohem nenších rozměrů a snížit se může i kapacita baterií.

2016
Provedena další větší úprava hardware a taky drobná úprava software. Celý vysílač s řídící jednotkou uložen do krabičky a s váhou (tenzometry a teplotním čidlem) propojena standardním UTP kabelem s možností snadného odpojení.
Zařízení bylo doplněno o snímač tlaku s integrovaným teplotním čidlem (vybírá se objektivnější teplota z obou čidel).

vaha-utp zapojeni-utp
Spotřeba zařízení se po výměně řídící jednotky dostala pod 0,05mA. Dobíjecí solární panel tak mohl být zmenšen a LiIon baterie vystačí i na měsíc provozu se zataženou oblohou.


 Na stránku s "Úlovou váhou" se můžete přesunou klepnutím zde.

Aktualizováno (Čtvrtek, 04 Květen 2017 20:03)

 

Komentáře   

 
+1 #11 Ludvík Kochaníček 2015-05-03 13:01
Při výměně převodníku jsem musel udělat kalibraci novou. Zkoušku provedu až po delší době.
S původním převodníkem byla po vyjmutí váhy odchylka od nuly asi 0.5kg. Ale toto původní analogové provedení mělo dost velkou chybu již při přenosu signálu na analogový vstupu kontroleru. Na konektorech se vlivem oxidace kontaktů měnila hodnota i v závislosti na vzdušné vlhkosti. Původní variantu se mi nějak nechtělo předělávat z nepájivého pole prototypu.
Citovat
 
 
0 #10 Pavel Hlaváč 2015-05-03 10:31
Jak zvládají tenzometrické snímače stálou zátěž? Je na nich už pozorovatelné stárnutí? Je potřeba kalibrace? Děkuji
Citovat
 
 
0 #9 Ludvík Kochaníček 2015-05-03 07:28
Trochu jsem doplnil a aktualizoval informace o technickém zařízení úlové váhy. Razantně se mi podařilo snížit spotřebu, hlavě díky jinému zapojení měniče, který původně v klidovém stavu bral 20mA.
Citovat
 
 
-1 #8 Ludvík Kochaníček 2014-11-10 17:23
Ano, je to docela dost, ale s tímto použitým hardware se i ve sleep režimu a odpojováním napájení všech periferií po dobu mezi odesíláním, na nižší spotřebu nedostanu. Využívám mikrokontroler, který je zasazen v desce i s USB převodníkem pro komunikaci s PC Rx/Tx.
Citovat
 
 
0 #7 elektrikar Pavel 2014-11-09 22:48
35mA mi připadne docela dost. Myslím, že by se dalo jít se spotřebou mnohem níže. Momentálně vyrábím váhu se snahou o co nejmenší odběr v klidu. Až bude hotová, mohu sem hodit info.
Citovat
 
 
0 #6 Ludvík Kochaníček 2014-11-09 21:34
Velká baterie je tam proto, že byla zrovna poruce. Byla to stará již pro svou mizernou kapacitu jinak nepoužitelná troska. Solární panel zase tak velký není, má 5W. Baterie již odešla do věčných lovišť. Nyní jsem předělal napájení na Li-Ion článek o kapacitě cca 4000mAh. Zatím je napětí snímáno pomocí trochu provizorního řešení, bez kalibrace, takže neodpovídá zcela realitě. Odběr váhy v klidu je cca 35mA. Uvidím, jak se řešení osvědčí při zimním bezslunečném období. Snad zase někdy ušetřím trochu času a trochu to poupravím.
Citovat
 
 
0 #5 elektrikar Pavel 2014-10-19 16:06
Na co tam je tak velká baterie a ještě větší solární panel? Díval jsem se na průběh napětí na baterii, které klesá až na 8V, což by mělo být špatně. Podle grafu to vypadá na velký vnitřní odpor baterie a tím způsobené velké samovybíjení. Prosím o Váš názor. Děkuji
Citovat
 
 
0 #4 Ludvík Kochaníček 2014-04-12 11:05
AD převodník, pokud se ptáte na to je 10-ti bitový, který je v Atmega 328.
Jako zesilovač signálu z můstově zapojených tenzometrů jsem použil obyčejný operační zesilovač, kde jsem si docela vyhrál s jeho nastavením. Teplotní kompenzaci pak řeším softwarově.
Co se rozlišení a přesnosti týká, po matematickém přepočtu a zprůměrování několika cyklů měření, pro eliminaci poruch, se pohybuje v daném rozsahu kolem 0,1kg.
Citovat
 
 
0 #3 František Jaroš 2014-04-11 21:59
Zaujala mne konstrukce Vaší úlové váhy, ale chtěl jsem se zeptat na technické detaily. Zajímalo by mne, jaký převodník signálu a jeho zesilovač jste použili, a také jaká je nejmenší diference hmotnosti váhy. Bylo by možné popřípadě uvolnit nějakou technickou dokumentaci, protože fotografie (které nejdou zvětšit) a strohý popis na stránkách mně (možná i ostatním včelařům) nějak nestačí.
Citovat
 
 
0 #2 Ludvík Kochaníček 2014-03-21 20:08
Co se týká finančních nákladů spojených s pořízením takovéto váhy, celková částka nepřesáhne 5000 Kč. Bez ukládání údajů a odesílání na Internet ještě o nějakou tisícovku nižší.
Citovat
 

Přidat komentář


Bezpečnostní kód
Obnovit

„Čas si vymysleli lidé, aby věděli, od kdy do kdy a co za to.“ Jan Werich