Arduino-Маяк — новое воплощение

Про управляющий модуль для радиомаяка я уже писал  и даже пытался развивать идею.

Но жизнь как обычно ставит все на свои места и первый взгляд оказался не таким уж и четким 🙁 Встречайте, новое воплощение.

Осторожно, много букаф.

За основу, как и в прошлый раз, взята плата Arduino UNO. По той лишь причине, что у нее на борту имеется готовый стабилизатор напряжения от 7 до 20 вольт и всю конструкцию можно питать тем-же напряжением, что и радиостанцию, работающую в качестве маяка.

Как можно увидеть из общей фотографии получившегося «паука», модулей у нас прибавилось, как и функционала. Кратко опишу модули, изображенные на фотографии.

Верхний ряд — датчик температуры DS18B20 в металлическом корпусе, часы реального времени (RTC) на базе DS1302, модуль электромагнитных реле.

Нижний ряд — самодельный модуль с двумя оптопарами 4N25 (выходы KEY и PTT на радиостанцию) и одним резистором для правильной организации OneWire интерфейса, собственно Arduino UNO с Sensor шилдом, LED&KEY модуль.

Введение в конструкцию последнего модуля (LED&KEY), позволило из безмолвного устройства, сделать полностью информирующий нас обо всем модуль управления.

Коммутацию режима передачи (PTT) и управление ключеванием (KEY), осуществляют выходы оптопар 4N25, которые гальванически развязаны с нашим устройством.

Датчик температуры все так-же оценивает степень нагретости нашей радиостанции и на 30 градусах включает вентилятор обдува, а на 70 градусах отключает радиостанцию и не разрешит ее работу, пока температура не опустится ниже 50 градусов. За эти действия отвечают электромеханические реле, которые могут коммутировать ток до 10 ампер (так на них написано).

Часы реального времени были введены в конструкцию из-за необходимости «правильной» работы маяка в начале каждого часа.

Ну а теперь про получившийся интерфейс пользователя и возможные режимы работы устройства.

У модуля LED&KEY выявился один небольшой недостаток, разъем подключения смотрит в ту же сторону, что и кнопки с индикатором. Поэтому при монтаже в корпус, этот разъем нужно будет перепаять на обратную сторону.

В режиме ожидания, устройство показывает текущее время и первыми 4-мя светодиодами (в верхней части платы, LED1-LED4) отображает текущий режим работы устройства, который выбирается нажатием соответствующей кнопки (S1-S4).

Всего у нас может быть 4 режима работы маяка:

1 — режим ожидания, когда передача в эфир не ведется.

2 — работа с указанной в настройках паузой между циклами передачи

3 — работа в течении 10 минут в начале каждого часа

4 — непрерывная работа на передачу (для настройки передатчика или экспериментов, которые необходимо провести в данный момент)

На фотографии выше устройство находится в режиме ожидания (горит светодиод LED1) и показывает текущее время.

В режиме ожидания, кроме выбора режима работы, доступны следующие функции.

По нажатию кнопки S8 на индикатор показывается текущее значение температуры радиостанции (значения с датчика температуры DS18B20). Текущая температура показывается в течении 4 секунд, после чего индикатор возвращается к отображению текущего времени.

Так как у нас есть часы реального времени, то может возникнуть необходимость замены питающего элемента и как следствие необходимость установки правильного времени. Режим настройки времени активируется в режиме ожидания нажатием кнопки S7.

На индикаторе отображаются только часы и минуты. Нажатием кнопок S5 и S6 мы можем увеличивать значение часов и минут соответственно. При нажатии кнопки S7 выбранное нами время (секунды будут установлены в 00) будет записано в память наших часов реального времени. В случае, если Вы вошли в этот режим случайно, чтобы не исказить уже имеющиеся настройки, нужно просто 20 секунд не нажимать никаких кнопок. Устройство поймет, что Вы ничего менять не хотите и вернется в режим ожидания.

С режимом ожидания разобрались, а что еще умеет отображать наше устройство?

В режиме передачи наше устройство выводит соответствующую надпись и зажигает светодиод LED8.

Из фотографии так-же видно, что устройство, в момент фотографирования, находилось в режиме постоянной работы на передачу, о чем говорит светящийся светодиод LED4. Во время работы на передачу, можно так-же сменить режим работы устройства, нажатием первых 4-х кнопок. Об изменении режима работы сообщит соответствующий светодиод. А устройство перейдет в этот режим по окончании передачи указанного в ней текста.

В случае, если наша радиостанция долго работала непрерывно, во избежание перегрева, при превышении температуры в 70 градусов, она будет отключена, а устройство сообщит нам следующим текстом.

Причем как мы видим, что устройство, в момент перегрева, находилось в режиме постоянной работы на передачу, о чем говорит светящийся светодиод LED4.  Данное сообщение будет отображаться до тех пор, пока температура не опустится ниже 50 градусов. После чего будет разрешена работа радиостанции.

Ну и уже в последний момент была добавлена функция отображения включенного вентилятора обдува (на предыдущей фотографии ее нет)

LED6 сообщает нам о том, что в настоящий момент включен вентилятор обдува, для снижения температуры.

Ну и в заключении немного о стоимости данного комплекта:

  • Arduino UNO — $3
  • LED&KEY — $2.5
  • DS1302 — $1
  • RELAY MODULE — $2
  • SENSOR SHIELD — $1.5
  • DS18B20 — $2
  • прочая мелочевка и провода — $2

Итого — $14

Ориентировочные цены взяты с сайта AliExpress и со временем могут изменяться.

Сам скетч для Ардуино и все необходимые библиотеки можно взять ОТСЮДА.