git.gag.com Git - hw/greenhouse/blob - greenhouse.ino

   1 //
   2 // greenhouse monitoring and control program
   3 // copyright 2010 by Bdale Garbee <bdale@gag.com>   GPLv2
   4 //
   5 // data logging and fan+heat control for a greenhouse for arduino duemilanove
   6 //
   7 //      temperature sensor      analog 0
   8 //      light sensor            analog 1
   9 //      humidity sensor         analog 2
  10 //
  11 //      i2c bus                 analog 4,5
  12 //          DS1307 real time clock
  13 //          24AA1025 128x8 EEPROM
  14 //
  15 //      spi                     digital 10,11,12,13
  16 //          TeleDongle
  17 //              http://www.arduino.cc/playground/Code/Spi
  18 //
  19 //      4 relays for 120VAC     digital 2,3,4,5
  20 //
  21
  22 #include <Wire.h>               // needed for i2c bus
  23
  24 // analog inputs
  25 #define TEMPERATURE             0       // temperature sensor
  26 #define LIGHT                   1       // light sensor
  27 #define HUMIDITY                2       // humidity sensor
  28
  29 // i2c bus
  30 #define AA1025_ADDRESS  0x50
  31 #define DS1307_ADDRESS          0x68
  32
  33 // spi bus
  34
  35 // digital outputs
  36 #define RELAY_0                 2
  37 #define RELAY_1                 3
  38 #define RELAY_2                 4
  39 #define RELAY_3                 5
  40 #define LED                     9
  41
  42 // data layout in EEPROM
  43 #define LAST_WRITE_ADDR_MSB    0x00
  44 #define LAST_WRITE_ADDR_LSB    0x01
  45 #define MIN_WRITE_ADDR         0x02
  46 #define MAX_WRITE_ADDR         0xFFFF
  47
  48 // timing values
  49 //#define READ_INTERVAL          900000
  50 #define READ_INTERVAL          3000
  51 #define SERIAL_WAIT_DELAY      20
  52
  53 long    last_write_addr;
  54 long    next_read_time;
  55 boolean out_of_space;
  56 int  val;
  57
  58 void setup() {
  59
  60 //  // setup the pins
  61  pinMode(LED, OUTPUT);
  62  digitalWrite(LED, LOW);
  63 //  pinMode(WARNING_LED, OUTPUT);
  64 //  digitalWrite(WARNING_LED, LOW);
  65
  66 //  pinMode(DOWNLOAD_PIN, INPUT);           // set pin to input
  67 //  digitalWrite(DOWNLOAD_PIN, HIGH);       // turn on pullup resistors
  68
  69
  70   // configure i2c
  71   Wire.begin();
  72   delay(50);                            // allow some settling time
  73
  74   // restore last_write_addr from eeprom
  75   last_write_addr  = i2c_eeprom_read_byte( AA1025_ADDRESS, LAST_WRITE_ADDR_MSB) << 8;
  76   last_write_addr += i2c_eeprom_read_byte( AA1025_ADDRESS, LAST_WRITE_ADDR_LSB);
  77
  78   // configure async console
  79   Serial.begin(19200);
  80
  81   status();
  82
  83   next_read_time = 0;
  84   out_of_space = 0;
  85
  86   Serial.println("Initialization complete");
  87 }
  88
  89 void loop() {
  90
  91   // find out if the user requests calibrations or not
  92   readSerial();
  93
  94   // see if we need to save a new value
  95   if (millis() > next_read_time) {
  96     digitalWrite(LED, HIGH);
  97
  98     next_read_time += READ_INTERVAL;
  99
 100
 101     if (last_write_addr + 5 < MAX_WRITE_ADDR) {
 102       last_write_addr += 4;
 103
 104       // get the temperature
 105       val = analogRead(TEMPERATURE);
 106 Serial.print(val);
 107 Serial.print(",");
 108       // save into the next available space
 109       i2c_eeprom_write_byte( AA1025_ADDRESS, last_write_addr, val >> 8);
 110       i2c_eeprom_write_byte( AA1025_ADDRESS, last_write_addr+1, val & 0xFF);
 111
 112       // get the photo sensor value
 113       val = analogRead(LIGHT);
 114 Serial.println(val);
 115       // save into the next available space
 116       i2c_eeprom_write_byte( AA1025_ADDRESS, last_write_addr+2, val >> 8);
 117       i2c_eeprom_write_byte( AA1025_ADDRESS, last_write_addr+3, val & 0xFF);
 118
 119       // save the last write address to the eeprom in case we lose power
 120       i2c_eeprom_write_byte( AA1025_ADDRESS, LAST_WRITE_ADDR_MSB, last_write_addr >> 8);
 121       i2c_eeprom_write_byte( AA1025_ADDRESS, LAST_WRITE_ADDR_LSB, last_write_addr & 0xFF);
 122
 123
 124     }
 125     else {
 126       Serial.println("Out of space to log values");
 127       // flash the status LED
 128       out_of_space = 1;
 129     }
 130     digitalWrite(LED, LOW);
 131   }
 132   // do something if out_of_space?
 133
 134 }
 135
 136 void readSerial() {
 137   // listen for serial data
 138   if (Serial.available()) {
 139     // ensure all the data has been buffered
 140     delay(SERIAL_WAIT_DELAY);
 141
 142     // read current command
 143     val = Serial.read();
 144     // clear the rest of the current serial buffer
 145     Serial.flush();
 146
 147   if (val == 'd' || val == 'D') {
 148     // dump data over serial
 149     sendData();
 150   }
 151   else if (val == 'r' || val == 'R') {
 152     // reset
 153     reset();
 154   }
 155   else if (val == 's' || val == 'S') {
 156     // status
 157     status();
 158     }
 159     else {
 160       // inappropriate command received
 161       Serial.println("Inappropriate serial command received");
 162       Serial.println("Send 'r' to reset write pointer");
 163       Serial.println("Send 'd' to download all data via serial");
 164       return;
 165     }
 166
 167   }
 168 }
 169
 170 void status() {
 171   long l, l2;
 172
 173   Serial.println("");
 174   Serial.println("");
 175   Serial.println("Garbee Greenhouse Controller");
 176
 177   Serial.println("");
 178
 179   l = (last_write_addr - MIN_WRITE_ADDR) / 2;
 180   l2 = (MAX_WRITE_ADDR - MIN_WRITE_ADDR) / 2;
 181   Serial.print("Existing records: ");
 182   Serial.print(l);
 183   Serial.print(" / ");
 184   Serial.print(l2);
 185   Serial.print(" (");
 186   Serial.print(((float)l / (float)l2) * 100.0);
 187   Serial.println("%)");
 188
 189   Serial.print("Read interval:    " );
 190   Serial.print(READ_INTERVAL);
 191   Serial.println("ms");
 192
 193 }
 194
 195 void reset() {
 196   Serial.print("Resetting write address to ");
 197   Serial.println((int) MIN_WRITE_ADDR);
 198
 199   i2c_eeprom_write_byte ( AA1025_ADDRESS, LAST_WRITE_ADDR_MSB, 0x00 );
 200   i2c_eeprom_write_byte ( AA1025_ADDRESS, LAST_WRITE_ADDR_LSB, MIN_WRITE_ADDR );
 201   last_write_addr = MIN_WRITE_ADDR;
 202 }
 203
 204 void sendData() {
 205   delay(50);
 206
 207   long count;
 208
 209   // send data to serial
 210   Serial.println("\nTemperature,Light:");
 211   count = 0;
 212   for (long addr = MIN_WRITE_ADDR; addr < last_write_addr; addr += 4){
 213
 214     val = i2c_eeprom_read_byte( AA1025_ADDRESS, addr ) << 8;
 215     val += i2c_eeprom_read_byte( AA1025_ADDRESS, addr+1 );
 216
 217     Serial.print(val);
 218     Serial.print(',');
 219
 220     val = i2c_eeprom_read_byte( AA1025_ADDRESS, addr+2 ) << 8;
 221     val += i2c_eeprom_read_byte( AA1025_ADDRESS, addr+3 );
 222
 223     Serial.println(val);
 224
 225
 226     count ++;
 227     if (count % 250 == 0) {
 228       Serial.print(count);
 229       Serial.print('/');
 230       Serial.print((last_write_addr - MIN_WRITE_ADDR) / 4);
 231       Serial.print(",");
 232     }
 233   }
 234
 235   Serial.println("Download complete.");
 236   Serial.print("Sent ");
 237   Serial.print((last_write_addr - MIN_WRITE_ADDR) / 4);
 238   Serial.println(" records");
 239
 240 }
 241
 242
 243 static void i2c_eeprom_write_byte( int deviceaddress, unsigned int eeaddress, byte data ) {
 244   delay(5);
 245
 246   int rdata = data;
 247   Wire.beginTransmission(deviceaddress);
 248   Wire.write((int)(eeaddress >> 8)); // MSB
 249   Wire.write((int)(eeaddress & 0xFF)); // LSB
 250   Wire.write(rdata);
 251   Wire.endTransmission();
 252 }
 253
 254 static byte i2c_eeprom_read_byte( int deviceaddress, unsigned int eeaddress ) {
 255   delay(5);
 256   byte rdata = 0xFF;
 257   Wire.beginTransmission(deviceaddress);
 258   Wire.write((int)(eeaddress >> 8)); // MSB
 259   Wire.write((int)(eeaddress & 0xFF)); // LSB
 260   Wire.endTransmission();
 261   Wire.requestFrom(deviceaddress,1);
 262
 263   if (Wire.available()) rdata = Wire.read();
 264   return rdata;
 265 }