Инкубатор подключение концевых выключателей

Самодельный инкубатор: Arduino

Самодельный инкубатор: 3D печать

Самодельный инкубатор: результаты

В прошлой части мы разобрались с печатью элементов инкубатора на 3D принтере, теперь посмотрим на аппаратную и программную составляющие.

Аппаратная часть

В проекте использовались такие комплектующие:

Arduino UNO – ну тут все понятно, мозги системы.

LCD 1602 I2C – экран системы, брал сразу с модулем I2C, чтобы занимал меньше пинов на ардуине.

ИК приемник с пультом – не люблю возиться с кнопками, а тут вполне себе рабочее решение для управления системой. На Ali искать по запросу «IR Arduino».

DS18B20 – температурный датчик в герметичном корпусе с хорошей точностью измерений.

DHT11 – датчик температуры и влажности, точность никакая, поэтому с него берем только показания влажности, учитывая погрешность ±10%.

Модуль с 4 реле – для управления светом и вентиляторами. На Ali искать по запросу «Relay shield».

Сервопривод SG90 – для вращения лотков, я взял на всякий случай два, но пока стоит только один. Лоток с 8 яйцами крутит без проблем.

Блок питания на 12В — вполне достаточно 2 ампер. Обычно такие используются для светодиодной подсветки. На Ali можно искать по запросу «12v 2a».

LM2596 — DC–DC преобразователь: 12 вольт для питания Ардуины многовато, могут быть сбои в работе. Чтобы не покупать второй блок питания, с помощью этого модуля понижаем напряжение с 12В до 9В и подаем на ардуину.

Вентиляторы использовал стандартные, компьютерные, размером 60 мм. Не покупал, снял 2 шт. со старого системного блока. На Ali искать по запросу «60mm fan», но имеет смысл дойти до ближайшего компьютерного магазина, там может быть дешевле.

Поскольку на ардуине мало разъемов для питания +5В, землю и пин для подключения DS18B20 вывел на монтажную плату. К которой припаял 3 колодки и резистор на 4,7КОм.

Общая схема подключения, извиняюсь за качество. Ну и мог не угадать с цветами проводов, лучше уточнять для каждого компонента:

Общая стоимость всех компонентов обошлась примерно в 1000 рублей, закупался на AliExpress. Заказ лучше делать в одном магазине, получается экономия на стоимости доставки.

Программная часть

Программа на самом деле предельно простая. Управление температурой осуществляется по принципу термостата: холодно – греем, тепло – не греем. Температурный режим, вращение лотков и вентиляция зависят от текущего дня. В общем, смотрите исходники: servo.zip

Поскольку инкубатор делал в подарок, к нему прилагается небольшая инструкция. Если чего не дописал здесь – читайте в инструкции: incubator.pdf.

Полноценно инкубатор пока не использовали, только тестовые запуски: греет быстро, температуру держит, вентиляцию включает своевременно. Когда будет закладка, напишу отдельно о ее результатах.

Конструкция

Рис. 1. Конструкция устройства поворота лотков инкубатора.

Конструкция устройства поворота лотков инкубатора показано на рис.1. В инкубационной камере поперечные планки 3 являются держателями лотков 2. Каждый лоток крепится на продольном валу из стали, установленном на подшипниках.

На вал нижнего лотка насажен шкив 5. Реверсивный двигатель 7 на 1200 об/мин и редукцией примерно 1/500 установлен в правом (левом) нижнем углу камеры. На валу двигателя закреплен барабан 8, который с помощью капронового шнура 6 передает вращение шкиву на нижнем лотке. Для синхронного поворота все лотки соединены между собой шарнирами 4.

Поворотный механизм должен обеспечивать поворот лотков на угол 90° за 15-30 с. Меньшее время поворота окажет негативное действие на будущий выводок. На задней стенке камеры устанавливают концевые выключатели 1 с таким расчетом, чтобы при повороте лотков на угол 45° от горизонтального положения верхний лоток своим краем нажимал на концевик и отключал электродвигатель.

Для поворота лотков в автоматическом режиме наиболее предпочтительна электронная схема, не требующая громоздких реле времени типа ВС-10 и др.

Как сделать из холодильника

Самодельный инкубатор проще всего сделать из старого холодильника. Этот агрегат хранится у многих на даче, в гараже. Холодильник берут потому что в нем легко поддерживать определенный микроклимат. Кроме этого, у такого инкубатора будет масса преимуществ:

• вместительность;
• незначительные затраты при переоборудовании;
• он выполнен из податливого материала, что уменьшит фронт работы;
• холодильник отлично держит тепло.

Для изготовления полностью автоматического инкубатора потребуется:

• холодильник;
• пропускающий свет пластик или стекло для окошка;
• емкость для жидкости;
• таймер для двигателя;
• деревянная или алюминиевая рама;
• герметик;
• 4 небольших вентилятора;
• термостат;
• концевые выключатели;
• звездочки с цепи велосипеда;
• осветительные элементы – 4 шт. на 100 Вт;
• профильные трубы;
• отражающий материал;
• набор инструментов;
• сварочный аппарат;
• небольшой моторчик;
• металлическая решетка.

Пошаговая инструкция создания инкубатора из холодильника:

1. Вытащите полочки, тщательно вымойте внутреннее пространство. Проведите дезинфекцию.
2. Вырежьте в полке между основной камерой и морозилкой 4 отверстия, куда будут вставляться вентиляторы.
3. Выпилите в дверце окошко. Отшлифуйте края. Через него будут просматриваться лотки, проводиться отслеживание процесса.
4. Вставьте в полученное окошко стекло или пропускающий свет пластик. Оставшиеся щели замажьте герметиком.
5. Утеплите дверцу пенопластом или другим материалом с отражающей способностью.
6. Возьмите профильные трубы. С помощью сварочного аппарата сделайте 2 лестницы, высотой с камеру холодильника.
7. Присоедините к ступеням решетки. Помните, они должны двигаться.
8. Смастерите из листа металла и велосипедных звездочек систему, которая будет отвечать за переворот яиц в инкубаторе.
9. Установите концевые выключатели. Подключите к ним мотор с таймерами.
10. Поставьте вверху термостат. Для расчета правильного местоположения отложите 1/3 от высоты холодильника.
11. Установите внутри морозилки лампочки. Присоедините их к выключателю с помощью реле.
12. Поставьте в сделанные отверстия вентиляторы. Зафиксируйте конструкцию клейкой лентой.
13. Подсоедините питание к вентиляторам.

Осталось только поставить снизу емкость для жидкости, поместить яйца и запустить инкубационный процесс.

Вентиляция

Размер вентилятора

При инкубации до 100 яиц достаточно использовать один вентилятор диаметром 6-9 см.

Расположение вентилятора

Вентилятор лучше располагать на стыке дна и боковой стороны, ровно по центру.

Оптимальное расположение вентилятора

Вентиляционные отверстия

Входное отверстие диаметром 8-12 мм нужно расположить непосредственно за вентилятором. Так он сможет получать свежий воздух снаружи и сразу же смешивать его с воздухом внутри инкубатора. Немаловажно, что холодный внешний воздух сразу пройдёт через нагреватели и не будет охлаждать яйца.

Выходное отверстие нужно разместить на противоположной стенке корпуса. Его размер − 14-18 мм. Можно разместить рядом несколько отверстий сопоставимой площади. Будьте внимательны, т.к. при уменьшении диаметра в 2 раза площадь уменьшается в 4 раза. Поэтому вместо одного отверстия 16 мм нужно 4 отверстия 8 мм для такой же вентиляции.

Наклонная система поворота

Автоматизировать поворот лотков в домашнем инкубаторе можно при помощи встроенного электромеханического привода, который срабатывает через заданный отрезок времени. Обычно таймер устанавливают на 2,5 — 3 часа. За точность отвечает временное реле. Его можно купить, а можно сделать из механических или электронных часов.

Механизм вращения к инкубатору можно сделать из часов с электромеханическим реле. На корпусе обычно имеется розетка, куда можно подключить потребитель. На циферблате расставлять интервалы времени. Двигатель будет передавать через редуктор крутящий момент.

Лотки для яиц в инкубаторе делают поворот по направляющим, в роли которых выступают стенки камеры. Конструкцию можно усовершенствовать креплением к оси более длинной, чем решетка, металлической планки. Сама же ось вставляется в пазы, прорезанные на бортиках каждого лотка.

Чтобы решетка двигалась, из штанги, редуктора, кривошипного элемента и двигателя собирается рабочий узел. Для данной модели вполне подойдет мотор от автомобильных дворников или микроволновой печи. В качестве элемента питания можно использовать блок питания от компьютера или присоединить шнур для подключения к розетке.

Работает устройство так: электрическая цепь замыкается при помощи реле через заданный отрезок времени.

Механизм приходит в действие, и переворачивает яйца в лотке до момента соприкосновения с упорами конечного положения. Рамка фиксируется до повторения рабочего цикла.

Об инкубаторе.

Инкубатор- это аппарат для искусственного выведения молодняка различных птиц из яиц. По классификации их делят на следующие группы:

• Конвейерные
• Единовременные

В конвейерных инкубаторах Яйца постепенно докладываются. Судя по названию «единовременные» понятно, одновременно закладывается партия яиц до полной загрузки инкубатора. Вот таким образом выглядит готовое устройство: На рынке множество разных видов аппаратов, начиная с огромных шкафов и заканчивая маленьким бытовой техникой размером с хлебопечку. Всё зависит от целей и задач, которые ставят перед собой люди. Если есть вопросы конкретно по конструкции, по лоткам, по технологии. Я рекомендую посетить вот этот сайт . Я не знаю автора данного сайта, но мне очень понравилось, как он подробно расписал работу инкубатора и технологию выращивания молодняка.

Функции и принцип работы

Устройство является типовым реле времени, которое работает по принципу размыкания электрической цепи через равные промежутки времени. Так задается алгоритм на включение и выключение основных узлов. Таймер автоматизирует процесс поворота лотков в инкубаторе и максимально упрощает уход за яйцами.

• включение или отключение освещения,
• регулирование температуры,
• принудительная вентиляция,
• реализация переворота для инкубатора.

Важно отметить, что не каждая микросхема подходит для перенастройки в реле времени. Главное условие – высокое сопротивление подключаемого элемента при низком напряжении тока. Рекомендуется применять платы собранные по КМОП технологии, т.е. с наличием n и p канальных транзисторов.

Чтобы реле было надежным и долговечным, нужно использовать специализированную схему подключения. Наиболее простые в реализации:

Первый таймер выполняет цикл:

• включение,
• настраиваемая пауза,
• подача импульсов на светодиод (32 шт.),
• отключение резистора,
• подача заряда на узел,
• размыкание цепи,
• повтор.

Главное достоинство данной схемы в ее простоте. Любой шаг может быть настроен в соответствии с особенностями технологического процесса созревания яиц.

Схема КР512ПС10 не намного сложнее, однако обладает расширенным функционалом, который достигается за счет наличия предустановленных входов с заданными коэффициентами деления. Для наглядности рассмотрим чертеж:

Чтобы задать временной интервал, необходимо настроить R1, C1 и установить соответствующее число перемычек. Доступные конфигурации:

При необходимости есть возможность расширить временной интервал до 2-3 суток, однако это потребует установки более мощных резисторов. В отличие от предыдущей схемы, КР512ПС10 работает нециклично, доступны два режима:

• переменный, задается перемычкой S1, цепь размыкается через равные промежутки, время работы равно времени простоя,
• постоянный, цепь включается с установленной задержкой и не размыкается до тех пор, пока не отключить питание.

Обе схемы продаются в магазинах радиотоваров. Если воспользоваться инструкцией, их подключение не вызовет сложностей даже у новичков. Рассмотрим, как сделать самодельный таймер для инкубатора, и определим основные моменты, на которые стоит обратить внимание.

Переворачивание лотка с яйцами

Максимальное время 9 часов 59 минут. Формат отображения Ч.ММ. При подаче питания таймер находится в основном режиме:

• двигатель отключен, но, если ни один из конечных выключателей не замкнут, то включается вращение вправо до срабатывания выключателя;
• ведется отсчет времени;
• на индикаторе оставшееся время;
• разделительная точка мигает;
• символ «>» на индикаторе обозначает, что поворачивание будет вправо, символ « скачать тут . А здесь более новая версия прошивки . Авторы схемы: Александрович & SOIR.