Aiuto per quadro elettrico

Ciao a tutti,

avrei bisogno di un aiuto per la realizzazione di un quadro elettrico. Vi descrivo brevemente il progetto:

sto cercando di realizzare un germinatoio con controllo di:

  • temperatura ambiente
  • temperatura terreno
  • bagnatura foliare
  • umidità del terreno

I componenti saranno:

  • arduino 2009/UNO
  • cavo riscaldante 220V ac (non conosco il consumo purtroppo)
  • elettrovalvola 12V cc (0.8A di consumo allo spunto)

L’elettrovalvola sarà sempre chiusa, tranne quando il sensore di bagnatura foliare rileverà un livello minimo di acqua sulle foglie, ed allora la valvola si aprirà nebulizzando dell’acqua (che causerà anche un raffreddamento). Dopo n secondi la valvola si richiuderà.

Per la parte elettronica (arduino, sensori ecc) mi sto arrangiando con le informazioni che trovo sul forum e sulla rete e per il momento riesco a cavarmela.

Quello che vi chiedo è come alimentare le varie utenze (220V ac per il cavo, 12V per l’elettrovalvola e 5V per arduino), anche perchè quando c’è di mezzo la 220 non si scherza ed io sono totalmente a diguino con la parte elettrica. E’ da un anno che mi sono addentrato nel mondo di arduino ed ora riesco a barcamenarmi abbastanza bene con la parte elettronica, e mi piacerebbe acquisire confidenza anche con la parte elettrica ora.

Vi allego uno schema molto semplificato. I relè saranno disaccoppiati da arduino tramite un transistor (od un mosfet) seguendo il classico schema, non l’ho riportato sul disegno per non complicarlo.

Mi piacerebbe realizzare un quadro ordinato come quello che ha fatto kattivik76 nella sua recente realizzazionehttp://arduino.cc/forum/index.php/topic,63747.0.html

Quindi mi servirebbero delle indicazioni sul tipo di trasformatore da usare, eventuali fusibili, dimensioni dei cavi ecc… Dei link da leggere e studiare sarebbero perfetti, io non sono riuscito a trovare granchè.

Grazie a tutti!

Emanuele.

Pilotare i relè solo con un transistor in mezzo, secondo me, non è che sia molto sicuro, semplicemente è indispensabile visto che arduino di suo non c’è la può fare. Per separare la parte relè ed arduino devi usare un foto accoppiatore
uscita arduino → entrata foto accoppiatore - uscita foto accoppiatore → base del transistor oppure mosfet → bobina del relè

per quanto riguarda l’alimentazione potresti recuperare un alimentatore per hd esterni, per le mie prove su breadboard usi proprio uno di quelli… ha due uscite, una da 12 ed una da 5 volt stabilizzati
magari puoi usare dei relè bistabili in modo da non tenerli sempre eccitati quando ti serve alimentare il carico

Quello che vi chiedo è come alimentare le varie utenze (220V ac per il cavo, 12V per l'elettrovalvola e 5V per arduino), anche perchè quando c'è di mezzo la 220 non si scherza ed io sono totalmente a diguino con la parte elettrica.

..visto che sei a digiuno, io eviterei di iniziare pilotando la 220 con un relè cimentandoti in circuiti più o meno semplici.

Vai sul sicuro ed utilizza una scheda relais pronta.

per quanto riguarda l'alimentazione potresti recuperare un alimentatore per hd esterni, per le mie prove su breadboard usi proprio uno di quelli... ha due uscite, una da 12 ed una da 5 volt stabilizzati

ottima idea, così come vanno bene anche gli alimentatori da PC, anche se:

220V ac per il cavo, 12V per l'elettrovalvola e 5V per arduino

..Arduino andrebbe pilotata con 7-12 volt [1]:

Input Voltage (recommended) 7-12V Input Voltage (limits) 6-20V

.. a meno che tu non utilizzi un alimentatore via usb.

[1] http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno

Grazie Master of mouse per la risposta.

Per quanto riguarda i relè seguirò il tuo consiglio, i fotoaccoppiatori ce li dovrei avere. Addirittura proprio per stare più che sicuri vorrei utilizzare un SSR per la parte a 200V.

Per quanto riguarda l’alimentatore, ho già un alimentatore da 12V stabilizzato (che mi dà circa 3 ampere) con il quale alimento già arduino. Quindi semplicemente si tratterebbe di duplicare questa alimentazione e mandarla alla valvola ed al relè che la controlla, e magari abbassarla con un LM7805 ai 5V per arduino.

Dovendo fare un quadro da mettere vicino al germinatoio vorrei realizzarne uno completo, su guida DIN, proprio come fatto da kattivik (non lo ho contattato privatamente perchè magari queste informazioni potrebbero essere utili anche ad altri).

La 220V ac la prendo dalla rete, poi la devo trasformare in 12V cc e portarla alle utenze. Non so se servono fusibili od altro (immagino di si visto che kattivik li ha messi). Ecco, qui inizia la mia ignoranza (anzi comincia molto prima ma facciamo finta di niente :))

per pitusso: proprio perchè so di non sapere :slight_smile: ho preso il modulo relè sullo store di arduino…con quello dovrei stare tranquillo (spero)!

Grazie!

Ciao,

come ha fatto Kattivik76 non scordati di inserire un Interruttore magnetotermico differenziale ed i portafusibili con adeguati fusibili, cosi' stai piu' tranquillo.

La cosa che inoltre farei e' separare bene i cavi ad alta tensione da quelli a bassa tensione (tipo cavi segnali sensore di temperatura, ecc.) nella scatola, eventualmente utilizzando anche un setto separatore, questo sia per eventuali problemi di disturbi che per la sicurezza (meglio una protezione in piu' che pentirsene dopo).

Ciao, Marco.

Ciao, ma nello schema che hai disegnato non vedo il sensore di bagnatura foliare. Cosa usi per assolvere a questo compito? un sensore di umidità? il germinatoio è una struttura chiusa (con cupola) o aperta? hai pensato alla possibilità di usare un nebulizzatore ad ultrasuoni per aumentare l'umidità? crea una nebbiolina fatta di goccioline finissime (facilmente assorbibili dagli stomi) ed in più è fredda, non è come il vapore e quindi è più semplice da tenere sotto controllo anche la temperatura. Se spari sui germogli gocce d'acqua troppo grosse rischi di spezzare i germogli sul nascere, invece con una cupola ed un umidificatore ad ultrasuoni potresti tenere delle temperature accettabili ed una buona idratazione generale e capillare, tenendo il tasso di umidità intorno al 75 80% per le prime fasi di crescita. non costano neanche tantissimo (quelli piccoli): http://shop.ebay.it/i.html?LH_AvailTo=101&_nkw=ultrasonic+fogger dipende dalle dimensioni della camera di germinazione.

@ Marco: cerco proprio informazioni sul tipo di componenti da utilizzare. Mi sto documentando sul sistema DIN ed i vari componenti (morsettiere, separatori ecc.); ad esempio: come faccio a dividere l'alimentazione a 12V una parte alla elettrovalvola ed una parte ad arduino? Credo che serva una morsettiera specifica, non me ne vogliate ma sto proprio a zero su questo argomento, e mi sto rendendo conto che non è che sia tanto trattato nei vari tutorial, proprio perchè sono nozioni di base, ma non ce le ho :blush:

@BrainBooster: cerco di aggiungere dei dettagli che ho omesso nel post iniziale per non appesantirlo troppo.

Allora: il germinatoio per il momento sarà un prototipo che poi vorrei trasferire su scala più grande (1m x 3m) per la riproduzione di piante a livello professionale. E' anche per questo che vorrei iniziare ad imparare gli elementi base di progettazione elettrica.

Diciamo che il prototipo sarà di circa 50cm per 80cm.

Il sensore di bagnatura foliare è questo: http://www.hobby-boards.com/catalog/product_info.php?products_id=1544 Il circuito che lo pilota è questo: http://www.emesystems.com/lwet_dat.htm collegato ad un interrupt di arduino (ho in programma di realizzarlo nel fine settimana).

Per quanto riguarda il nebulizzatore ad ultrasuoni l'idea è fattibile per il prototipo ma poi dovrei prevedere una vasca con l'acqua ed il rabocco automatico. Mentre con l'elettrovalvola avrei una bagnatura molto veloce e con un ugello adatto potrei polverizzare l'acqua per darle la capacità di raffreddare.

La struttura sarà chiusa con delle paratie mobili che si apriranno se la temperatura interna è troppo alta tramite dei servi. Ma questa parte la lascio alla fine, prima ho ancora tante cose da risolvere.

Fino ad ora ho fatto il circuito di input con 4 pulsanti con debouncing, LCD I2C con menu ed interfacciamento sensori di temperatura. Una volta finito anche l'interfacciamento del sensore di bagnatura foliare dovrò dare tensione al tutto per testare la parte di nebulizzazione.

Per fare questo non mi serve la 220Vac ma intanto mi preparo...

Ciao,

per la ripartizione dei 12 V puoi utilizzare varie tipologie di morsetti (collegati o meno alla barra DIN che vuoi utilizzare).

Puoi utilizzare i "cappellotti" che, per esempio, trovi dappertutto nelle scatole di derivazione degli impianti elettici, oppure delle morsettiere di ripartizione (morsettiere unipolari a piu' vie), ecc.

Guarda qui questo catalogo dove ne puoi vedere vari tipi con esempi di utilizzo. http://www.cembre.com/asp/pdf/Morsettiere_Guida_07V052.pdf

Ve ne sono una infinita' d'altri di tantissimi produttori.

Ciao, Marco.

Ciao a tutti , per esperienza sui sistemi DIN ( quadri e morsettiere , passando da quadristica industriale a civile, dopo 15 anni ti fai un po di esperienza) posso dire che ti serviranno queste cose :

1 - Interruttore generale : Un Differenziale puro da 0.03 Ampere (per gli amici 30 ma )a monte di tutto (a monte significa a capo dell'alimentazione del quadro) come guardiano di dispersioni varie ( occupa 2 o 4 moduli "DIN" ,un modulo è lo spazio che occupano , le cosidette barre "din" o barre omega che dir si voglia le vendono o a metri ( 2 metri mi pare) o a moduli , partendo da 4 moduli fino a 48 moduli le misure sono 4 ,6 ,8 ,12 ,18 ,24 , 36 , 48) nel caso di ambienti umidi si consiglia un 10 mA , si installano per linee tipo lavatrici , lavastoviglie etc , cioè elettrodomestici che utilizzano acqua nel loro funzionamento.Serve per normativa e sicurezza , il pro è che se hai una minima dispersione verso terra lui agisce e interrompe il circuito di alimentazione , il contro è che essendo molto sensibile puo intervernire anche in presenza di fluttuazioni di alimentazione (tipo vicinanze zona industriale o impiego nella linea di molti computer tipo uffici-server(nel caso anche un 30 mA agirebbe e ti lascia a piedi con l'alimentazione).

2 - Spia di presenza rete( una spia da barra din da affiancare al differenziale ) : serve per visualizzare la presenza di corrente.La colleghi a valle del differenziale (in parallelo all'uscita del differenziale insieme all'alimentazione dei vari moduli di interruzione a valle dell'interruttore generale)

3 - Interruttori di sezionamento: sono interruttori magnetotermici , normalmente li trovi a un modulo din , o anche due , servono a proteggere il circuito da sovraccarichi e cortocircuiti,hanno una portata che li definisce ( 2 A , 4 A , etc) e possono essere di vari tipi , ti consiglio i normali se non hai a che fare con motori elettrici piuttosto potenti

4 - Portafusibili : hanno la stessa funzione dei magnetotermici , con la differenza che se intervengono i fusibili sono da sostituire e, a differenza dei magnetotermici , conviene averne una scorta.

5 - Canalina di derivazione : serve ovviamente per dare un segno di pulizia al quadro , oltre che a contenere i fili , ed è fatta in modo che si possa "uscire" con i fili verso i moduli in cui connetterli(si chiama anche canalina carrarmato , in quanto ricorda i cingoli di un carraarmato, può essere fissa o flessibile , ti consiglio la fissa con coperchio , basta che chiedi canalina da quadro elettrico presso un rivenditore , la trovi in pezzi da 2 mt)

6 - Morsetti per barra DIN : sono i connettori che si utilizzano per collegare i fili delle alimentazioni degli Appartamenti/macchinari al quadro. Se ne trovano di varie dimensioni , possono essere doppi o tripli (2 o 3 connessioni separate per morsetto) e la misura va in base alla sezione del filo con cui devi collegarti ( normalmente partono dal 2,5 fino al 16 , ma per elettronica si utilizzano le misure piu piccole).

7 - Quadro elettrico : è il contenitore dove porre il tutto , puo avere varie caratteristiche di protezione date dalla normativa vigente, cioè il grado di resistenza agli urti , il grado di protezione dall'acqua e dagli incendi , il materiale con cui è fatto e il tipo di ambiente in cui può lavorare ( atex per ambienti esplosivi , stagni , a immersione , resistente agli acidi etc. etc.).

8 - Pressacavi e connettori : sono le uscite dei cavi dei sensori dal quadro , in base alle esigenze di connessione e a come ti vuoi interfacciare con le utenze/macchinari , in base all'ambiente in cui lavorano.

Se ti servono delucidazioni o delle immagini stasera posso fare un po di foto da mettere nel forum , o anche solo informazioni sulle case che costruiscono i vari materiali .

Ciao a tutti e scusate la lunghezza del post.

Grazie joldan, è prorpio quello che mi serviva!

Se poi potessi mettere delle foto ancora meglio!

In ogni caso mi sono un attimo incastrato sul circuito con il 555 che ho postato prima http://www.emesystems.com/lwet_dat.htm

Questo è quello che ho fatto: non avendo l'integrato LT1761 ho preso direttamente la 3.3 volt di arduino. Quindi tutta la parte a destra non ce l'ho messa (tranne la resistenza da 390 che va dal pin DIS ad arduino).

Non avevo nemmeno i due condensatori da 4.7 uF che stanno sui due elettrodi e ce li ho messi da 3.3 uF. Il condensatore C5 da 0.1 uF dice che deve essere "film". Io ne ho elettrolitici da 100 pF ed alcuni in poliestere da 0.1 uF. Vanno bene lo stesso?

Per valutare la frequenza ho valutato quante volte in un secondo l'ingresso cambia stato. Il risultato è un numero di circa 150000 sempre costante.

Può darsi che abbia sbagliato anche la parte software ma per capirlo vorrei appurare che la parte hardware sia a posto con i componenti che ho menzionato sopra.

Grazie a tutti,

Emanuele.

Figurati non ci vuole niente... recupero un po di materiale e linko delle foto... cosi da capirci e non intasare il forum...