Автоматизация проветривания комнаты через окно и что из этого вышло

• Электроника для начинающих

Все началось с того что в комнате становилось жарко если работает компьютер, за моим отсутствием или ленью не часто проветривалась комната (хотя казалось бы надо просто открыть окно). Короче решил я делать это «устройство». По сути требовался датчик температуры механизм открывающий и закрывающий окно и автоматику которая всем этим управляет.

Баловством с контроллерами на тот момент уже слегка занимался, поэтому решил что мне нужен контроллер ну и самый простой датчик температуры (он же терморезистор) - замечательно, сказано сделано, приобрел в местном магазине эти вещи спаял на макетке, опробовал самую простую автоматику типа греешь датчик дыханием - загорается светодиод, датчик остывает - светодиод гаснет. Получилось примерно вот такое:

Замечательно, работает! встал следующий вопрос - дыхание это все понятно но хотелось бы конкретные значения температуры, после долгого высчитывания значений напряжений и перевода их в температуру у меня вышло более менее точные значения температуры которую я наблюдал на мониторе компьютера принимая значения с COM порта. Тоже порадовался этому достижению (казалось бы что надо человеку для радости). Тут пришла мысль, а вот бы без компа смотреть значения температуры, да и вообще отдельное устройство работающее само по себе и если надо общающееся с компом - это вроде как будет интересно. Вариант с семисегментными индикаторами отмелся как-то очень быстро - не интересно типа. решил делать вывод на ЖКИ.

Использовал такой индикатор, начал разбираться что там и как какие бывают что им там требуется, тестировал на макетной плате и пришел к такому выводу - требуется им инициализация начальная причем зависит от конкретно используемого индикатора, и при работе соблюдения всяких задержек, подумал что если у меня аналоговый датчик температуры с преобразованием по времени индикатор тоже всякие задержки, а еще надо механизм открывания окна скорее всего на двигателе делать там тоже по времени рассчитывать придется.

В общем решил я делать отдельный модуль который будет заниматься выводом информации (в дальнейшем прозвал его модуль вывода текстовой информации МВТИ), а основной контроллер задумываться о том что там какие-то задержки даже не будет, к тому же память экономит. Решил использовать стандартный интерфейс COM порта (RS-232). Задача стояла такая: модулем принимаю символы по RS-232 вывожу на ЖКИ, перед началом производится вся полагающаяся инициализация, соблюдаются все нужные задержки, делаются всевозможные проверки типа количества выводить 40 символов, переходы на новую строку, и таблица соответствия символов кодировки данных приходящих с COM порта и ЖКИ, очень хотелось чтобы вывод был на русском языке.

Занялся этим вопросом - создал схему, развел плату и нужно было заняться ее изготовлением, что-то у меня плохо шла технология ЛУТ, и решил я попробовать сделать это в Китае, прочитал целую статью про это на хабре, и решил заказать там же где и у них в статье было написано, сайт производителя плат . Минимальный заказ у них 5 штук и 1 в довесок бесплатно добавляют (в общем по любому в цене выгоднее чем у нас заказывать). Заказал у них эти 5 штук, подумал пригодится если еще такие модули делать буду, они получаются универсальные можно просто к компу на нуль модемный кабель посадить и выводить что-нибудь (питание еще от блока подать). Прислали через месяц мне платы, напаял туда элементы написал прогу для контроллера который на в модуле, затестировал, и в первом приближении мне понравилось, потом потихонечку доводил по мере того как что-то находил. Конечный вариант вышел такой.

Теперь у меня выводилась температура на ЖКИ в виде: Температура 23 градуса , встала новая проблема она прыгала при малейшем дунавении ветерка типа открытии двери окна, сам мимо прошел - сделал усреднение, получилось вроде нормально. Температура это конечно хорошо но захотелось мне еще туда и время выводить. Попробовал сделать и это, добавил коду, обнаружил что есть недочеты при выключении питания - оно сбивается и его надо каждый раз выставлять. Опыта работы с контроллерами не хватало и со временем выходило не очень, секунды были разные и быстро набегали ошибки. Попробовав то се, начал думать как быть, развивался ардуино и появились дешевые модули реального времени, на том и порешил.

Взял себе ардуино Леонардо с 2-мя UART портами (один под модуль вывода текста, второй штатный для соединения с компом), модуль реального времени. С библиотеками проблем не было, кода в инете и примерах достаточно, быстро написал код, оттестил его и радовался жизни - время пошло и дата тоже была и при выключении время не сбивалось, сплошь замечательная жизнь. Но и тут мне не сиделось не понравилось что на маленьком экранчике ЖКИ очень уж мелко время показывает, надо бы что-нибудь придумать, и решил я сделать модуль вывода времени на семисегментных индикаторах. Семисегментного индикатора с двумя точками хорошего размера себе не нашел. использовал 2 сдвоенных плюс 2 светодиода под точки, решил плату также как и предыдущую делать, но не делать ее частотной, а с микросхемами памяти которые хранят состояние часов и минут т.е. время записывается туда 1 раз в минуту, дальше пины свободны для других задач. получился вот такой вот модуль:

Следующий шаг механизм открывающий окно. У меня окно деревянное открывается на бок узкая и длинная форточка до верха. Тут было потеряно не мало времени пока не подобрал боле-менее подходящий вариант для системы которая занимается открытием и закрытием окна. На последний момент механизм выглядит таким образом:

Все собиралось из подручных средств, тяги были взяты от механизма дверцы шкафа бара (еще советской конструкции), шаговый двигатель от принтера (драйвер на микросхеме L293), белая пластиковая деталь - напечатана на 3D принтере. Несколько раз конструкция, облегчалась и переделывалась, на текущий момент свою функцию выполняет, не совсем ей доволен - так что планирую ее модернизацию. Для примера записана программа так что при температуре более 27 открывает окно, менее 24 градусов закрывает окно, но запланировано проветривать по времени с ориентированием на температуру: если температура во время проветривания понижается быстро то проветривание небольшое по времени, при этом чаще происходит само проветривание и наоборот.

Конкурсы, которые я хочу вам представить, опробованы мной на многочисленных детских, подростковых и взрослых праздниках. Организовать их может любой человек без специального образования, а вот радости и удивлений будет, как будто праздник готовил профессионал! Разнообразьте свое торжество этими простыми играми, и вы надолго запомните это событие!

Конкурс «Кулинарная опера»

Выберете для конкурса несколько простых рецептов и распечатайте их (это могут быть рецепты «яичницы с луком» или «манной каши»). Участникам раздайте эти тексты и предложите их СПЕТЬ, как настоящие оперные вокалисты! Поверьте, это получается очень смешно и весело, как самим участникам, так и слушателям! Победителя определите по аплодисментам, кому громче хлопают, значит тот, больше и понравился. А лучше наградить всех!

Конкурс «Боковой прыжок»

Этот конкурс лучше всего подходит для праздника на свежем воздухе, но мы проводили его и дома на дне рождения сына. Для этого состязания реквизита не нужно, только очертить линию, от которой будут совершаться сами прыжки. Но прыжки не обычные, а боковые! Это значит, что участники от стартовой черты будут по очереди совершать прыжки ни как обычно – глядя вперед, а стоя боком. Оказывается, так прыгнуть значительно труднее! Победитель, конечно, тот, кто совершил самый дальний прыжок! Не забывайте отмечать прыжки каждого участника при помощи палочек или мела, чтобы потом была возможность сравнить результаты.

Конкурс «Любимые спагетти»

Вам потребуются обычные вилки и длинные белые бельевые веревки. К каждой вилке привяжите по три метра веревку и раздайте их участникам. По вашему старту, участники должны намотать одной рукой всю веревку на вилку. Кто с этим справится быстрее, тот и победитель!

Конкурс «Пойми без слов- 1»

На самом деле этот конкурс просто универсален! И проходит всегда на «ура»! Мы его проводили в разных вариациях и на разных по тематике праздниках. Поделюсь всеми известными способами!

Если праздник детский, чтобы активировать родителей, я приглашала мам с детьми и давала мамам слова известных детских песен. Их задача была в том, чтобы донести до своего ребенка без помощи слов ту песню, которая и была им представлена. Без слов — это значит только при помощи жестов и мимики!

Если праздник взрослый, приглашайте пару муж — жена и используйте тексты либо известных современных песен, или известных русских народных.

Конкурс «Пойми без слов-2»

Второй способ не менее интересен, для него вам придется включить свою фантазию и приготовить карточки с названием предметов, которые также, без слов будут доносить участники до всех гостей. Игра проходит так – выбирают первого желающего, он вытягивает карточку с названием предмета, который ему нужно показать. Демонстрирует участник этот предмет, до тех пор, пока кто ни будь, не догадается, что же это. Если участник затрудняется в показе, ему предлагают вытянуть другую карточку. Тот, кто отгадает, становится следующим игроком. Предлагаю вам список предметов, которые можно интересно показать – миксер, мотокультиватор, фен, фонтан, качели, зажигалка, костер и другие, на что только хватит вашей фантазии! Для детей список названий предметов, конечно, иной, — это могут быть автомобиль, трактор, карета, воздушный шар, мороженное…

Конкурс «Пойми без слов-3»

Я бы его вернее назвала не без слов, а без звуков! Так как на этот раз будем отгадывать животных! Отличная игра на детский день рождения! Приготовьте ребятам карточки с названиями известных животных и предложите им, вытягивая по очереди показывать жестами, мимикой, повадкой написанного в карточке зверя. Опять же, кто отгадал первым, тот и показывает следующий. А можно обойтись и без карточек, каждый сам пусть придумает зверя, которого покажет!

Конкурс – игра «11 палочек»

Очень увлекательная игра!!! Для игры используйте, например 11 палочек из набора для первоклашек «для счета». Или обычные фломастеры или карандаши. Выложите на столе в ряд эти 11 палочек. Пригласите 2 участника и объясните правила игры.

Перед вами лежат 11 палочек, каждый из вас может взять одну, две, три или четыре палочки за один ход. После чего ход переходит следующему игроку. После его хода вновь вам и так постоянно до конца игры. Ваша задача оставить вашему сопернику ПОСЛЕДНЮЮ палочку. Если так получается, то вы становитесь победителем!

Обычно на первый раз, игроки еще плохо понимают, что от них хотят, а во второй и третий раз, игра уже проходит осознанно и увлекательно. Предоставьте возможность каждой паре сыграть как минимум 3-5 конов. Победителя определите по числу выигранных партий.

Этот очень динамичный вариант пряток ещё называется «Московскими прятками». Для игры понадобится длинная дощечка и двенадцать палочек на манер «чижа». Палочки должны быть заметны, чтобы их нельзя было перепутать с теми палками или сучками, которые могут попадаться на игровой площадке. Постарайтесь найти достаточно большую площадку, чтобы палочки не потерялись в кустах или траве. Можно даже покрасить их в яркие цвета для игры «по-серьёзному».

Правила игры «12 палочек»

Перед началом игры выбирается водящий - он будет искать игроков. В начале игры дощечка кладётся на камень или кирпич таким образом, чтобы получилась своеобразная «катапульта», на один конец которой укладываются все палочки. Один из игроков топает по противоположному концу дощечки, палочки разлетаются, а игроки разбегаются в разные стороны и прячутся. Водящий как можно быстрее собирает разлетевшиеся палочки, укладывает их на дощечку и после этого начинает поиск спрятавшихся игроков.

Как только он находит какого-нибудь игрока, они бегут наперегонки к дощечке, как в прятках, чтобы «застукаться». Но здесь задача другая: если найденный игрок первым успевает «запустить» палочки в воздух, игра повторяется с тем же водящим. Если же «запустить» палочки успеет водящий - то водящим становится найденный игрок.

Водящий принимается собирать палочки на дощечку, а все остальные игроки перепрятываются.

В ещё одном варианте игры число палочек - по количестову участников (минус водящий). Тогда, найдя очередного игрока, водящий кладёт палочку на дощечку, ведя своеобразный счёт найденным.

В более сложном варианте водящий должен найти всех игроков и никому не дать «запустить» палочки. Тогда водящий заменяется на последнего найденного. Игроки же, естественно, стараются незаметно для водящего добраться до дощечки и «запустить» палочки, пока их не нашли.

Видео игры «Двенадцать палочек»:

Привет, друзья.

Помните замечательную телеигру «форт Боярд»? Там было много интересного и разного, но мне особенно запомнились комнаты «мастеров Игры» (я помню их именно так, хотя где-то эти ребята названы как Мэтры времени). Что интересно, задания с Мэтрами далеко не всегда требовали от участников силы, удачи или ловкости. Порой нужно было включить мозг и хорошенько подумать. К сожалению, тикающее время не давало такой возможности.

Одна из самых запоминающих игр в таких комнатах называлась «Палочки». Суть очень проста: перед участником и Мастером 20 палочек. Ходят по очереди. Каждый в свой черёд может взять от 1 до 3 палочек. Проигрывает тот, кто берёт последние.

Если как следует подумать, игра довольно простая. Но стрессовая ситуацию плюс уменьшающееся время, иногда приводили к курьёзным ситуациям. Например, участник из 2 оставшихся палочек брал… две, и проигрывал. Из 81 одного раза, что проводилось данное испытание, гости «форта» одержали 31 победу.

Данную программу начали показывать в девяностых. Сказать, что это смотрелось круто - значит промолчать.

Через какое-то время я, совершенно случайно, нашёл книгу логических задач середины прошлого столетия. И там было описание игры «Спички». Так вот, суть абсолютно та же, что и у «Палочек».

Правила игры «Спички»

Играют два человека. Перед ними на столе в ряд выложено 20 спичек. Каждый в свой ход может взять от 1 до 3 спичек. Ходы выполняются по очереди. Проигрывает участник, взявший последнюю спичку (или спички).

Суть логических игр

Как видно, всё предельно просто. Но оттого процесс становится более захватывающим.

Можно брать произвольное число спичек, а можно немножко подумать и найти алгоритм, при котором получив ход с 10+ спичек однозначно довести партию до выигрыша.

Это логическая задача, в которой всё гораздо проще шахмат. И в этом очевидный плюс для новичков.

В шахматах можно совершать идеальные ходы, исходя из текущей расстановки фигур, и обыгрывать всех знакомых. Но если попытаться сразиться с КМС или более сильным игроком, последует горькое поражение.

Дело в том, что обычно люди думают на 1-2 хода вперёд. И мастера этим могут воспользоваться: жертвуя ладью или ферзя, гроссмейстер заманивает оппонента в невыгодную для того (или наоборот, выгодную для себя) позицию.

Суть игры «Спички»

Можно ходить не думая до тех пор, пока не останется 4-6 спичек, а потом попытаться подумать и выиграть, или найти правильный ход, при котором у оппонента не будет шансов (зависит от количества оставшихся спичек).

Например, если игрок получает ход, на котором поле содержит 6 спичек - это 100% победа. При условии, что игрок возьмёт 1 спичку.

Если же игрок получает ход и 5 спичек, это 100% поражение. Опять же, при условии, что оппонент не протупит.

Самое забавно, здесь есть «алгоритм Б*га» (100% победа) даже при получении хода с 10+ спичек.

Игра «Спички»

Обо всём рассказал, настало время что-то предложить. Хотите попробовать свои силы в этой игре?

Если не терпится, листайте страничку ниже.

В игре предусмотрено 2 уровня сложности:

1. Лузер компьютер на каждом ходе вытягивает произвольное количество спичек. Выигрышный алгоритм включается, когда он получит ход и менее 5 спичек. Как мы помним, 1 спичка - это проигрыш, так как игрок в свой ход обязан взять хотя бы одну спичку.
2. Продвинутый более сложный вариант, компьютер включает «алгоритм победы» уже при 12 спичках - до этого «ходит» случайно. Но победить его всё равно можно, для этого, правда, придётся подумать. Или быть очень удачливым человеком.

Игрок берёт спички слева, компьютер - справа. Такое сделано исключительно для удобства. Для хода наведите мышку на 1-3 крайние левые спички (их фон станет жёлтым) и подтвердите выбор кликом.

И ещё один момент. Вы не можете забрать 2 или 3 последние спички. Подобный ход означал бы автоматический проигрыш из-за невнимательности, потому он запрещён.

Делитесь в комментариях, как быстро вам удалось обыграть «продвинутый» компьютер. Было сложно? И вообще, нужно ли делать ещё что-то логическое?

Хочется разместить игру на своём сайте? Просто добавьте в код страницы (там, где должна располагаться игра) следующее.

Странички для любознательных.

1. Игра «Угадай число».
1)

Увеличь его в 5 раз.
Прибавь к результату задуманное число. Раздели полученное число на 6.
Объясни, почему получилось задуманное число.

2)
Задумай любое число от 1 до 10.
Увеличь его в 7 раз.
Вычти задуманное число.
Раздели полученный результат на 3.
Умножь ответ на 5.
Полученное число раздели на 10.
Объясни, почему получилось задуманное число.

1)

(х * 5 + х) : 6 = 6 * х: 6 = 6: 6 * х = 1 * х = х

2)
Пусть х — задуманное число. Тогда по условию получается:
(x * 7 — x) : 3 * 5: 10 = 6 * x: 3 * 5: 10 = x * 6: 3 5: 10 = x * 2 * 5: 10 = x * 10: 10 = 10: 10 * х = 1 * х = х

2. Игра «Одиннадцать палочек».
Играют двое. На столе лежат 11 палочек. Первый играющий берёт по своему усмотрению 1, 2 или 3 палочки. Второй играющий берёт из оставшихся по своему усмотрению 1, 2 или 3 палочки. Так поочерёдно оба играющих берут каждый раз не более чем по 3 палочки. Проигрывает тот, кому придётся взять последнюю палочку. Попробуй догадаться, как должен играть начинающий, чтобы выиграть.
Совет: начни вести расчёт «от конца». На последний ход первый игрок должен оставить второму 1 палочку, на предпоследний - 5. Объясни почему и закончи расчёт.

На последний ход первый игрок должен оставить второму 1 палочку, на предпоследний - 5, на предпрепоследней — 9. Таким образом, чтобы выиграть первому игроку, нужно в первый ход взять 11 — 9 = 2 палочки и на своем ходу для противника оставлять нечетное число палочек.
На рисунке показаны все выигрышные ситуации для первого игрока.