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Author Topic: Ardu-Aquarium Controller v. 3.3.1  (Read 66041 times)
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Se ho ben capito Paolo ti sta semplicemente dicendo che nei due grafici hai usato due riferimenti diversi sull'asse y: in un caso hai messo le misure in mV e nell'altro le misure dell'ADC, dovresti uniformarli e mettere su entrambi le letture ADC.

Per quanto mi riguarda a me pare che tu ti stia picchiando forte da solo, cioè preferisci avere una scala completa 5 volte meno precisa pur di tenere sotto controllo gli ultimi 0,047mV finali? Allora mi è sempre meno chiaro se l'obiettivo è la precisione o il controllo dell'intera scala, ma davvero avere un fondo scala a 19,7mm invece che a 20mm ti complica la vita al punto da rinuciare alla massima precisione possibile che puoi trarre da quel circuito? Comunque, il Capo sei tu smiley due possibili prove, ma vanno sempre nella direzione dell'INTERNAL, altrimenti qui si fanno cose senza senso ed in tal caso non c'è assolutamente bisogno di uno come me smiley-zipper:
1 - diminuisci la R di retroazione dell'op-amp (quella posta tra ingresso e uscita) da 100k a 91k, teoricamente dovresti ottenere una riduzione dell'uscita e rientrare nel range, naturalmente puoi usare altri valori per avere il miglior risultato possibile
2 - applica l'uscita dell'op-amp ad un banale partitore resistivo: collega l'uscita ad una R da 10k, l'altro capo lo mandi all'in analogico, sull'in analogico metti una pull-down da 1k (verso GND, ovviamente). Se il segnale dovesse risultare troppo "caricato" (la tensione globale sull'uscita dell'op-amp si abbassa) puoi aumentare la coppia di R a 22k/2k2 o anche a 33k/3k3, però più basso è il valore e meglio è.
A questo punto disporrai di una tensione (ma stiamo parlando a livello teorico) massima di 1,09V, quindi potrai attivare l'ARef INTERNAL e sfruttare la massima precisione per l'intera scala.
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Si, esatto. Volevo solo comparare i due grafici, e quindi sarebbe stato utile avere le stesse unità di misura.
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Code fast. Code easy. Codebender --> http://codebender.cc/?referrer=PaoloP

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Scusate ma non riesco veramente a capire, per il ponte di wheastone ho misurato la tensione ai capi del ponte (il + ed il – sul disegno) con il multimetro, da quello che ho capito grazie a San Google è così che funziona.



Per come è fatto, ha due uscite una fa riferimento al ramo della Rref ed una che fa riferimento alla Rsens, in ogni caso leggerei con l’ADC o un partitore o un altro, a questo punto immagino mi stiate chiedendo di misurare con l'ADC il partitore con la Rsens giusto?
Oppure posso attaccare contemporaneamente le uscite all’ADC?
Perdonatemi ma veramente non ho capito…

Per quanto mi riguarda a me pare che tu ti stia picchiando forte da solo, cioè preferisci avere una scala completa 5 volte meno precisa pur di tenere sotto controllo gli ultimi 0,047mV finali? Allora mi è sempre meno chiaro se l'obiettivo è la precisione o il controllo dell'intera scala

Dopo l’esperienza con il vecchio sensore ed avendo appurato che c’è sempre una certa differenza tra i sensori (anche tra gli ultimi due), il mio obiettivo è un circuito che lavori con il maggior numero possibile di sensori (non solo con il mio), la maggior precisione possibile ed il più preciso controllo del livello massimo dell’acqua.

Ho fatto le prove cambiando la R di retroazione, ma non ho ottenuto nessuna variazione, sono sceso fino a 10K ma niente, sempre fondoscala…

Con i partitori è andata meglio, ma ho dovuto un po’ improvvisare…



Partendo da quello che ho appena scritto e vedendo come si comportano sti benedetti sensori, si può dire che si ottengono letture discretamente lineari tra 5cm e 20cm, in base all’ultimo grafico con partitore in uscita dall’Amp-Op 22k/120k (0,927V a 20cm sull’ADC), ottengo nei 15cm 944 rampe che si traducono in una precisione di 1 rampa ogni 0,158mm che è una precisione che mai avrei pensato di raggiungere, al punto che posso pensare di poter rinunciare a parte di questa precisione e fare in modo di poter stabilire uno standard valido per tutti i sensori.

Quindi il mio ragionamento sarebbe:
Se ho un circuito che non arriva mai a fondo scala, posso dire all’acquariofilo xx di posizionare in qualsivoglia acquario il sensore in modo che il livello massimo dell’acqua corrisponda ai 20cm del sensore, quindi invece di tarare il circuito, faccio campionare all’utente con apposita interfaccia a display,  l’Analogread() a 5cm e a 20cm ed il controller potrà fare il ripristino del livello dell’acqua o un cambio schedulato nel tempo ed in quantità avendo dei riferimenti precisi, se poi cambio sensore sarà sufficiente ripetere le prime due letture ed il gioco è fatto, così facendo anche se tra sensore e sensore dovessero esserci differenze, via software so che il controller lavora in modo più o meno ottimale.

Tornando ora al discorso precisione, se per stare al riparo sicuro del fondo scala dovessi per esempio scendere a 700 rampe di lettura, continuerei ad avere una precisione di 0,2mm assolutamente più che sufficiente, l’importante è leggere sempre correttamente il livello massimo.

Spero di essermi spiegato e di non aver scritto fesserie, nel caso vi prego di aiutarmi a capire dove sbaglio.

E ancora sinceramente grazie per l'aiuto che mi date.

Riccardo

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Riccardo

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Scusami ma stasera mi viene difficile interpretare le tue contorsioni smiley-sweat tarare l'acqua invece del sensore? da sballo smiley-yell però capisco la tua preoccupazione e ti dico che NON ESISTE UNA SOLUZIONE "FISSA" proprio a motivo della GRANDE TOLLERANZA DEI SENSORI che stai adottando che fanno davvero torto al costo che hanno.
Cioè devi capire che se anche trovi il modo di arrivare a 3,3V o 5V di range di segnale cosa ti cambia? Non avrai sempre il problema che uno arriva a fondo scala, l'altro lo supera e l'altro resta sotto???
Se ti è chiaro il concetto appare ASSOLUTAMENTE ovvio che chiunque adotti questa soluzione dovrà fare una taratura per il proprio personale sensore, e l'operazione alla fine diventa piuttosto semplice:
1 - Sostituisci una delle due R con un trimmer di valore doppio (direi di usare un 47k al posto della 22k fissa), poi magari a tentativi con i TRE sensori troverai una combinazione idonea per tutti.
2 - a vasca piena nella norma fissi il sensore per far combaciare il livello con il punto max del sensore
3 - inizi a ruotare il trimmer finché non leggerai il valore 1023; poi togli un po' di acqua in modo da arrivare alla tacca immediatamente inferiore del sensore e poi correggi la taratura, quindi riempi nuovamente, poco alla volta e verifichi se appena raggiungi il max hai 1023 sull'ADC.

Trovata la combinazione di R/Trimmer che vada bene per tutti, qualsiasi sensore deciderai di adottare dovrai fare questa rapida taratura, senza costringere il tuo utente a vuotare o sovrariempire la vasca che poi gli saltano i pesciolini fuori smiley-mr-green
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ti chiedo un favore, i dati mettili in un foglio excel on-line come google-docs, così possiamo applicarci qualche formuletta pure noi senza ricopiarci a mano i dati.

ti chiedo gentilemnte 2 prove:

1. fai uno schetch che invia al pc i dati di analog read, o meglio di 2 analog read, una per sensore. ricordati di buttare una sempre le prime due/tre letture analogiche quando cambi pin di lettura o farai misurazioni "sporche". Puoi abbassareil clock dell'ADC ma è un problema che per ora non ci poniamo, se non serve.
2. fai un programma lato pc che legge i campionamenti e li salva su un file (anzi due, uno per sensore).
3. fai partire il tutto e immergi i sensori in un secchio di acqua normale, uno di acqua fredda, e uno di acqua calda, magari facendo una pausa di un secondo ogni centimetro che immergi.

a questo punto avremo 6 file: sensore A caldo, freddo, normale, e 'istess per il sensore B.

Poi visto che hai le possibilità, failo stesso esperimento usando differenti metodi di amplificazione

A quel punto possiamo iniziare a giocare seriamente studiando i grafici.

per esempio ecco la mia IPOTESI:
la R di partenza dei sensori è differente, ma la variazione (quindi Rbase - Rletta) di R in base ai CM di acqua è uguale per tutti i sensori, e varia in modo piccolo (meno di 1/2mm di errore) in base alla temperatura.

se ciò è vero, basta dire all'utente accendi e prima di immergere il sensore attendi. Intanto tu leggi la temperatura (con apposito sensore), e quando vedi che è stabile, calcoli la Rbase in base alla temperatura, ed voilà hai calibrato il sensore. poi magari fai fare un paio di testdi prova, e se i conti non tornano di al povero utente di contattarci qui smiley
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sei nuovo? non sai da dove partire? leggi qui: http://playground.arduino.cc/Italiano/Newbie

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Ciao Michele,

Scusami ma stasera mi viene difficile interpretare le tue contorsioni smiley-sweat tarare l'acqua invece del sensore? da sballo smiley-yell però capisco la tua preoccupazione e ti dico che NON ESISTE UNA SOLUZIONE "FISSA" proprio a motivo della GRANDE TOLLERANZA DEI SENSORI che stai adottando che fanno davvero torto al costo che hanno.
Cioè devi capire che se anche trovi il modo di arrivare a 3,3V o 5V di range di segnale cosa ti cambia? Non avrai sempre il problema che uno arriva a fondo scala, l'altro lo supera e l'altro resta sotto???
Se ti è chiaro il concetto appare ASSOLUTAMENTE ovvio che chiunque adotti questa soluzione dovrà fare una taratura per il proprio personale sensore, e l'operazione alla fine diventa piuttosto semplice:
1 - Sostituisci una delle due R con un trimmer di valore doppio (direi di usare un 47k al posto della 22k fissa), poi magari a tentativi con i TRE sensori troverai una combinazione idonea per tutti.
2 - a vasca piena nella norma fissi il sensore per far combaciare il livello con il punto max del sensore
3 - inizi a ruotare il trimmer finché non leggerai il valore 1023; poi togli un po' di acqua in modo da arrivare alla tacca immediatamente inferiore del sensore e poi correggi la taratura, quindi riempi nuovamente, poco alla volta e verifichi se appena raggiungi il max hai 1023 sull'ADC.

Trovata la combinazione di R/Trimmer che vada bene per tutti, qualsiasi sensore deciderai di adottare dovrai fare questa rapida taratura, senza costringere il tuo utente a vuotare o sovrariempire la vasca che poi gli saltano i pesciolini fuori smiley-mr-green

in effetti hai ragione, mi sono riletto questa mattina eeee…  smiley-red
Ad ogni modo ho capito l’uso del trimmer e mi sembra già una soluzione.
E’ vero questi sensori sono costosi, ma non ho trovato nient’altro di simile in giro, solo sensori switch di ogni tipo: a galleggiante a infrarossi a ultrasuoni…, ma niente che legga in continuo come questi senza elettrodi in acqua, mi pare però che piano piano si stia arrivando a dama e con una precisione non indifferente, anche eccessiva in un acquario se vuoi,  quindi grazie davvero per il tuo tempo,  smiley  ora è intervenuto anche Lesto, ho voglia di fare ed imparare i metodi di approccio, spero che continui a seguirmi.

Ciao Lesto

ti chiedo un favore, i dati mettili in un foglio excel on-line come google-docs, così possiamo applicarci qualche formuletta pure noi senza ricopiarci a mano i dati.

Non sapevo esistesse una cosa del genere, stamane ho cercato e provato, per il momento ti mando il link delle prove fatte fino ad ora.

https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0Ah2GzeM3ZZu4dFg5cmRxVUVyQ2FpMFBtRklDN1JPd2c&usp=sharing

1. fai uno schetch che invia al pc i dati di analog read, o meglio di 2 analog read, una per sensore. ricordati di buttare una sempre le prime due/tre letture analogiche quando cambi pin di lettura o farai misurazioni "sporche". Puoi abbassareil clock dell'ADC ma è un problema che per ora non ci poniamo, se non serve.

Questo lo so fare, in quanto ai dati che ho campionato e che se continuiamo campionerò, fino ad ora a parte le letture del multimetro, ad ogni lettura ho atteso qualche secondo, poi ho fatto copia incolla di 100 letture in excel ed ho inserito la media di queste nelle tabelle, ti va bene così o devo fare diversamente?

2. fai un programma lato pc che legge i campionamenti e li salva su un file (anzi due, uno per sensore).

Questo non lo so fare o meglio dovrei capire da dove si parte e poi provare, ma penso che mi ci vuole un po’ troppo tempo, si può soprassedere?
A meno che tu non abbia qualcosa di già pronto, ma non so di cosa sto parlando, quindi mi sa che ho appena scritto una fesseria…  smiley-small

3. fai partire il tutto e immergi i sensori in un secchio di acqua normale, uno di acqua fredda, e uno di acqua calda, magari facendo una pausa di un secondo ogni centimetro che immergi.

Acqua fredda, cosa intendi? Pensi ad una temperatura in particolare o metto una bottiglia in frigo e basta?
Mantenerla costantemente fredda per il tempo della misurazione, mi riesce difficile, potrei però partire da 15° che è la temperatura attuale dell’acqua di rubinetto a casa mia e misurare anche a 22,5° e 30° i riscaldatori li ho..

Poi visto che hai le possibilità, failo stesso esperimento usando differenti metodi di amplificazione

Vorrei usare il circuito che ho usato per ultimo con Michele, perché mi pare fino ad ora il più performante, se sei d’accordo e se mi dai qualche giorno, c’è pure Pasqua di mezzo, mi metto all’opera, questo è il circuito:



per esempio ecco la mia IPOTESI:
la R di partenza dei sensori è differente, ma la variazione (quindi Rbase - Rletta) di R in base ai CM di acqua è uguale per tutti i sensori, e varia in modo piccolo (meno di 1/2mm di errore) in base alla temperatura.
se ciò è vero, basta dire all'utente accendi e prima di immergere il sensore attendi. Intanto tu leggi la temperatura (con apposito sensore), e quando vedi che è stabile, calcoli la Rbase in base alla temperatura, ed voilà hai calibrato il sensore. poi magari fai fare un paio di testdi prova, e se i conti non tornano di al povero utente di contattarci qui smiley

E tu vuoi che la piaga degli acquariofili si abbatta su questo forum!!!  smiley-mr-green
Non vi basto già io e le mie cialtronate!!!  smiley-roll-blue

Grazie Riccardo

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Riccardo

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Per la prossima prova verifica il comportamento con il partitore /10, cioè usa una pull-down da 12k ed un trimmer da 4k7-5k, 120k sono tantini come pull-down, potrebbero crearti instabilità nelle letture.

Una volta ottenuto il risultato desiderato prova anche gli altri due sensori (anche quello "difettoso") e vedi se il trimmer è sufficiente (dovrebbe esserlo) per tararli correttamente, altrimenti prova ad aumentarlo, ma non penso ce ne sia bisogno.

A regime dovrai usare componentistica SERIA: tutte le R fisse dovranno essere del tipo a strato metallico di precisione (0,5%, max 1% di tolleranza), il trimmer dovrà essere del tipo a multigiri (10 o 20) in modo da permetterti una regolazione "fine" di elevata qualità.
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Grazie dei consigli Michele, sei sempre preziosissimo!

Riccardo
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Riccardo

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Figurati, in verità mi aspetto, a cose finite, di vedermi arrivare a casa un paio di squali da mettere sul comodino di mia moglie smiley-twist
Scherzi a parte sono curioso di vedere se troviamo una soluzione univoca per i tre sensori, credo di sì, e sarebbe tutto più semplice: se si riesce a far funzionare indifferentemente i due nuovi e quello iniziale, non penso possano esserci più problemi legati a questo sensore. smiley
Tornando alla questione del materiale di qualità, nello specifico è indispensabile usare quel tipo di R, sono molto meno sensibili alle variazioni di temperatura e molto più precise rispetto al valore nominale, e nel tuo caso, con le normali R al carbone e 5% di tolleranza, rischi di vanificare almeno parzialmente, la compensazione dell'RRef. Inoltre un trimmer multigiri ti permette una regolazione molto più semplice e precisa, ti basti pensare che con quello normale effettui in 270° di rotazione una variazione da 0 ohm a 47-50.000 ohm, mentre il multigiri da 10 ti permette una variazione lineare di circa 5.000/giro (360°!); ancora i trimmer normali in plastica hanno un notevole attrito tra il corpo fisso e la parte rotante, meglio vanno quelli della serie CERMET, ma nessun paragone con i multigiri che hanno la parte rotante in metallo.
Io ne sto usando uno nel mio progetto "in cantiere" proprio sull'ADC, nel mio caso devo fornire una tensione fissa e stabile di riferimento all'ADC in modo da ottenere una lettura che valorizza una variabile di compensazione. E' un'idea che ho avuto quando ho visto che per tarare la lettura ho dovuto programmare il micro venti volte in qualche minuto, visto che dovevo ogni volta variare di ±1 una variabile numerica nel range 0-1000. Così non devo nemmeno preoccuparmi di quale sia il valore della variabile, ruoto il trimmer fino a leggere il valore desiderato ed è fatta, con questo sistema sono arrivato ad una precisione di ±5Hz su 1GHz, buono no? smiley
« Last Edit: March 29, 2013, 11:47:34 am by Michele Menniti » Logged


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in effetti hai ragione, mi sono riletto questa mattina eeee…  smiley-red
Ad ogni modo ho capito l’uso del trimmer e mi sembra già una soluzione.
E’ vero questi sensori sono costosi, ma non ho trovato nient’altro di simile in giro, solo sensori switch di ogni tipo: a galleggiante a infrarossi a ultrasuoni…, ma niente che legga in continuo come questi senza elettrodi in acqua, mi pare però che piano piano si stia arrivando a dama e con una precisione non indifferente, anche eccessiva in un acquario se vuoi,  quindi grazie davvero per il tuo tempo,  smiley  ora è intervenuto anche Lesto, ho voglia di fare ed imparare i metodi di approccio, spero che continui a seguirmi.

misuri la resistenza dell'acqua... due fili di ferro a V (che non si tocchino però, e la parte più stretta della V verso l'alto), e hai replicato qualcosa di simile. Che però è influenzato dalla salinità dell'acuq, che però puoi calcolare con lo stesso sistema ma con i due fili paralleli ad una distanza fissa: così calcoli non solo l'atezza dell'acqua, ma pure la sua conducibilità elettrica!
 smiley-mr-green smiley-mr-green smiley-mr-green smiley-mr-green

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Acqua fredda, cosa intendi? Pensi ad una temperatura in particolare o metto una bottiglia in frigo e basta?
Mantenerla costantemente fredda per il tempo della misurazione, mi riesce difficile, potrei però partire da 15° che è la temperatura attuale dell’acqua di rubinetto a casa mia e misurare anche a 22,5° e 30° i riscaldatori li ho..

la temperatura deve essere nota, e non credo che per la durata dell'esperimento la temperatura cambi di più di un 1°, quindi errore accettabile. lo stesso vale con l'acqua calda.

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si fa in 2 minuti ma ora son di fretta...
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Ciao Riccardo, complimenti per tutto quello che hai messo in piedi.
Sto seguendo con interesse questo topic e avrei una domanda da farti riguardante la gestione delle luci:
potresti spiegarmi meglio a cosa servono le varie impostazioni di accensione/spegnimento, durata fading, inizio tramonto, fine alba.
Ti faccio questa domanda perchè mi pare che i dati richiesti siano troppi:
- se mi chiedi l'orario di accensione e l'orario di fine alba mi viene da dire che la durata del fading sia inutile visto che è il tempo trasscorso tra l'ora di accensione e l'ora di fine alba;
- se mi chiedi l'orario di accensione e la durata del fading mi viene da dire che l'ora di fine alba è inutile visto che sarebbe l'ora di accensione più la durata del fading.
Sto sicuramente interpretando male i dati che richiedi ed è per questo che chiedo spiegazioni.

Grazie
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Ciao Pespes,
Possono sembrati inutili, in realtà rendono più confortevole ed agevole l'uso del controller:
Viene chiesto di impostare la durata del fading, ad ogni variarione del dato, visualizzo la durata dell'illuminazione al massimo dell'intensità della luce, un'acquariofilo questo lo vuole sapere...
Avrai notato che calcolo (non chiedo) anche inizio tramonto altre che fine alba, sono tutti e due dati facilmete deducibili è vero, servono però anche a controllare che alba e tramonto non si accavallino, troverai nello sketch una funzione che si chiama lucepiena, se restituisce un valore inferiore a zero, i due fading si accavallano e lo sketch si blocchherebbe perchè sarebbe nella condizione di eseguire down e up fading contemporaneamente.
Spero di essere stato chiaro, altrimenti fatti risentire.

Ciao Riccardo
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Riccardo

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ok, grazie 1000, sei stato chiarissimo.
Mi ero perso che i dati di inizio tramonto e fina alba vengono solo calcolati e non fatti intrudurre dall'utente.
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Ciao Riccardo,
scusa la intromissione, ti faccio innanzitutto i complimenti per quello che stai realizzando è veramente un bel progetto.
Stavo dando un occhiata al tuo codice e mi chiedevo se posso estrapolare una parte di questo da adattare al mio progetto.
Sto cercando di far accendere e spegnere una plafoniera (commerciale) a led 6 x 3W a una data ora con l'effetto "alba-tramonto" solo con Arduino e la shield RTC, il più semplice possibile senza display ne tasti.
Visto che sono proprio un neofita in questo mi risulta difficile riuscire ad effettaure la scrittura del codice da 0.
Ti ringrazio anticipatamente e complmenti ancora.
Saluti
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Rome
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Ciao berba_blu,
puoi fare quello che vuoi con il codice, l'ho pubblicato per condividerlo e non ha nessun copyright, tieni conto che non è scritto da  un professionista, ma per quel poco che ti posso dire funziona...
Come adattarlo poi è affare tuo, ma da come dici dovrai modificare il codice in modo che la variabili che ti interessano le dichiari con valore già assegnato.
Le procedure che ti interessano sono Statoluci() e Gestionefotoperiodo().
La prima permette ad arduino di far partire i fotoperiodi delle linee luci sempre dal punto giusto sia in caso di aggiornamento dei dati che in caso di mancanza di corrente, grazie all'uso di una variabile flag che in setup o in caso di modifica viene aggiornata; la seconda, gestisce i fotopeiodi a regime.
Troverai che sono scritte in modo abbastanza elementare e con variabili dal nome molto esplicito, spero che questo ti faciliti l'interpretazione del tutto.

Ciao Riccardo
« Last Edit: April 05, 2013, 11:29:49 am by riciweb » Logged

Riccardo

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