DIY akvārija kontrolieris: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Sveiki! Šajā pamācībā es gribēju jums parādīt, kā izveidot akvārija kontrolieri. Internetā ir pieejami daudzi kontrolieri, taču tie maksā vismaz 100 USD. Mans kontrolieris maksāja apmēram 15 USD. Vēl viena lieliska lieta, veidojot savu akvārija kontrolieri, ir tā, ka varat to personalizēt.

Labi, bet kāpēc man tas ir vajadzīgs?

Akvārija kontrolieris ir milzīgs palīgs ikvienam akvārija īpašniekam. Tas var kontrolēt gaismas diodes (noteiktā laikā lēnām ieslēgt un izslēgt), izmērīt ūdens temperatūru (un ieslēgt trauksmi, ja temperatūra ir pārāk zema vai pārāk augsta), barot zivis, uzraudzīt ūdens līmeni, pārbaudīt pH Tas var kontrolēt visu, kas jums jākontrolē jūsu akvārijā, un izmērīt visus parametrus, kas attiecas uz jums, jūsu zivīm un augiem.

Labi, jūs zināt, kāpēc jums tas ir vajadzīgs, tagad redzēsim, kā to izdarīt.

PIEZĪME: Šī pamācība attiecas tikai uz akvārija kontrollera izgatavošanu, nevis uz pašu akvārija izgatavošanu. Es pieņemu, ka jums jau ir "strādājošs" akvārijs ar zivīm un augiem vai vēlaties izveidot jaunu akvāriju.

1. darbība. Kas jums nepieciešams

Pirmkārt, jums ir nepieciešams akvārijs un tā pārsegs (jūs varat izgatavot kapuci pats. Plašāka informācija 2. solī).

Elektroniskās detaļas:

• Arduino (es izmantoju Nano 3.0) - jūs varat izmantot jebkuru Arduino, bet tam vajadzētu būt vismaz 30 kB atmiņas
• LED sloksnes (vairāk par gaismas diodēm 2. darbībā)
• ūdensizturīgs temperatūras sensors (es izmantoju DS18B20) - es izmantoju 2 sensorus, bet pietiek ar vienu
• LCD displejs (es izmantoju 1602 I2C)
• reālā laika pulkstenis (es izmantoju DS3231)
• 4 kanālu digitālais pieskāriena sensors (es izmantoju šo)
• ūdens līmeņa sensors (netiek izmantots)
• tranzistors, lai kontrolētu gaismas diodes (es izmantoju IRF840, bet jūs varat izmantot jebkuru citu MOSFET)
• 5V sprieguma regulators
• skaņas signāls (pēc izvēles signalizācijai)
• 10k, 4,7k un 1k omi rezistori
• Līdzstrāvas barošanas ligzdas sieviešu ligzda 5,5*2,1 mm
• Līdzstrāvas barošana 12 V (atkarībā no tā, cik daudz enerģijas patērē jūsu LED sloksnes, izvēlieties barošanas avotu ar pietiekamu jaudu)

Citas daļas:

• universāla PCB plāksne
• dažas vīriešu tapu galvenes
• daudz vadu (vadi no sievietes līdz vīrietim, no sievietes uz sievieti un cietie vadi)
• daudz lodēt
• rāvējslēdzējas saites
• termiski saraušanās caurules
• karstās līmes nūjas
• vadu savienotāji

Rīki:

• lodāmurs
• stieples griezējs
• siltuma lielgabals
• karstās līmes pistole
• šķēres
• 3D printeris (lai drukātu stiprinājumu LCD)
• mērlenta
• urbis (pēc izvēles)
• skrūvgriezis

Prasmes:

• Arduino programmēšana (pārbaudiet šo klasi)
• lodēšana (skatiet šo apmācību)
• 3D drukāšana un 3D zīmēšana (apskatiet šo klasi)

Kā jau teicu iepriekš, visas detaļas (izņemot LED sloksnes) man izmaksāja aptuveni 15 USD.

2. solis: gaisma

Es neesmu eksperts, tāpēc ir dažas saites, kas izskaidro visu par gaismu:

• viss par gaismas avotu akvārijā
• par gaismas spektru
• izmantojot LED kā gaismas avotu akvārijā
• LED pircēju ceļvedis

Labi, ja jūs lasāt iepriekš minētos rakstus, jūs zināt pietiekami daudz, lai izvēlētos sava akvārija apgaismojuma veidu. Šajā pamācībā es izmantošu gaismas diodes, jo tās ir viegli vadāmas, izturīgākas nekā cita veida apgaismojums un tās patērē mazāk enerģijas. Tagad jums ir jāatbild uz dažiem jautājumiem.

Ūdensizturīgs vai ne?

Parasti labāk ir izmantot ūdensnecaurlaidīgas gaismas diodes. Augsts mitrums akvārijā var sabojāt pat ūdensnecaurlaidīgas gaismas diodes, tādēļ, ja izgatavosit gaismas diodēm pārsegu un labi izolēsit tās, lai gaismas diodes nenonāktu, jūsu apgaismojuma sistēma darbosies ilgu laiku. Es to nedarīju. Es izvēlējos ūdensnecaurlaidīgas gaismas diodes, pielīmēju pie pārsega un pēc mēneša bija jālabo viens panelis, jo dažas gaismas diodes dega, arī LED sloksnes nolobījās no pārsega un iekrīt ūdenī. Cerams, ka nekas slikts nenotika. Tātad, ja vēlaties, lai gaismas diodes un zivis būtu drošībā, jums ir jāizgatavo vai jāiegādājas pārsegs ar caurspīdīgu dibenu un caur to nevar nokļūt ūdens (piemēram, šis).

RGB, dažādu krāsu sloksnes vai vienas krāsas sloksnes?

RGB ir fantastisks, jo jūs varat kontrolēt gaišo krāsu, taču tas ir dārgāk un grūtāk kontrolējams nekā tikai vienas krāsas gaismas diodes. Vai tiešām vēlaties mainīt krāsas? Ja vēlaties, piemēram, atdarināt mēness gaismu, ir nepieciešams RGB apgaismojums, bet, ja to nedarāt, varat izvēlēties dažādas krāsu sloksnes vai vienu krāsu joslu. Ja izvēlaties vienu krāsu joslu, labākās ir gaismas diodes ar krāsu temperatūru no 5500 K līdz 6500 K - tā ir tāda pati gaismas krāsa, ko izstaro saule. Tas satur pilnu gaismas spektru no sarkanas līdz violetai, tāpēc jūsu augiem būs piemērota gaisma fotosintēzei, un zivis izskatīsies lieliski.

Daudzas gaismas diodes, kas izstaro mazāk gaismas, vai dažas ļoti jaudīgas gaismas diodes?

Tam nav īsti nozīmes. Manuprāt, daudzas gaismas diodes, kas izstaro mazāk gaismas, ir labākas, jo izskatās, ka ir viens liels gaismas avots. Bet tas ir tikai mans viedoklis.

3. solis: Akvārija kontrolieris

Tagad izveidosim dēli, kas kontrolēs akvāriju.

Gaismas diodes jauda

Jums ir jāizveido savienotāji, ar kuriem jūs varat viegli savienot LED sloksnes. Lai to izdarītu, jums ir nepieciešamas tapas un 2 vadu savienotājs, piemēram, 3. attēlā. Pieskrūvējiet garāku tapas daļu pie katra savienotāja. Izveidojiet tik daudz savienotāju, cik nepieciešams, lai savienotu LED sloksnes. Man vajadzēja 3 - vienu katrai sloksnei.

Lodēšanas daļas

Plānojiet, kur lodēsiet detaļas (varat apskatīt 4. attēlu). Es izmantoju skaņas signālu, lai brīdinātu, kad temperatūra nokrītas pārāk zemu vai paaugstinās pārāk augstu, bet jums tas nav jāizmanto. Atcerieties, ka 10k omu rezistors atrodas starp GND un Arduino PWM portu, kas kontrolē MOSFET, 1k omu rezistors atrodas starp Arduino PWM portu, kas kontrolē MOSFET un MOSFET vārtus, un 4,7 kΩ rezistors atrodas starp Arduino portu, kas nolasa temperatūru no sensoriem un +5V. Mēģiniet novietot tapas pēc iespējas tuvāk pareizajām Arduino ostām.

Tagad jūs varat lodēt detaļas uz PCB plates. Ja visas detaļas pielodējāt pie tāfeles, varat tās savienot ar vadiem. Atcerieties, - no gaismas diodēm līdz avotam MOSFET un novadīšanai no MOSFET uz GND. Un arī atcerieties, ka gaismas diodes jāpievieno tieši 12 V spriegumam no līdzstrāvas barošanas avota, nevis pie sprieguma regulatora. Tapām varat pievienot etiķetes, lai uzzinātu, kura tapa ir kura.

Es neizmantoju ūdens līmeņa sensoru, bet, ja vēlaties, varat to izmantot.

Arduino programma

Pievienojiet plati barošanas avotam. Ja Arduino diode ir ieslēgta, tas nozīmē, ka nav īssavienojumu. Tagad jūs varat augšupielādēt programmu. Lai palaistu šo programmu, jums būs nepieciešamas dažas bibliotēkas:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• Dalasas temperatūra
• Vads (standarta bibliotēka)
• EEPROM (standarta bibliotēka)

Ja lejupielādējāt visas bibliotēkas, varat augšupielādēt programmu Arduino. Kods ir atrodams šīs vietnes apakšā (vai arī varat to lejupielādēt šeit).

4. solis: visu lietu montāža

LED sloksnes

Pirmkārt, jums jāzina, cik un cik garas sloksnes jums ir vajadzīgas. Ja izmantojat pārsegu, kas nav paredzēts gaismas diodēm (kā mans), pārbaudiet, kur varat piestiprināt sloksnes.

Izgrieziet sloksnes un lodēšanas vadus līdz + un - uz sloksnes. Ja gaismas diodēm nav vāka, vadi ir jāizolē. Izmantojiet termiski saraušanās cauruli un izolācijas lenti, kā arī daudz karstu līmi. Tagad piestipriniet LED sloksnes pie pārsega. Jūs varat izmantot acetonu, lai attaukotu virsmu, kā arī izmantojiet daudz karstu līmi, lai piestiprinātu sloksnes pie pārsega, lai tās nenokristu. Ja sloksnes ir piestiprinātas, palaidiet vadus vietā, kur atradīsies vadības panelis.

Pārbaude

Tagad ir pienācis laiks testam. Pievienojiet displeju, RTC, 4 kanālu digitālo pieskārienu sensoru, temperatūras sensorus, ūdens līmeņa sensoru (ja tāds ir), gaismas diodes un pievienojiet strāvu.

Ja viss ieslēdzas un LCD parāda laiku un temperatūru, viss darbojas lieliski.

Tagad es jums pastāstīšu, kā to kontrolēt. Katras pogas funkcijas: 1 (skatieties 5. attēlu) - izvēlne, ok, akceptēt; 2 - atcelt, atpakaļ; 3 - uz leju, pa kreisi; 4 - uz augšu, labi.

Lai mainītu laiku, jums jānoklikšķina uz 1, pēc tam 2 reizes 4 un 1 (lai ievadītu pulksteni). Noklikšķiniet uz 1, lai iestatītu laiku. Noklikšķinot uz 3 un 4, izvēlieties stundu, pēc tam noklikšķiniet uz 1, lai pieņemtu stundu, pēc tam izvēlieties minūti un noklikšķiniet uz 1, pēc tam izvēlieties sekundes. Izmaiņas tiks saglabātas, noklikšķinot uz 1 pēc tam, kad būsit izvēlējies sekundes. Ja esat pieļāvis kļūdu un vēlaties atcelt, noklikšķiniet uz 2.

Pēc tam pārejiet uz Iestatīt datumu un iestatiet datumu, kā iestatāt laiku. Tālāk iestatiet, vai vasaras laiks ir ieslēgts vai izslēgts (noklusējums ir izslēgts). Visbeidzot, iestatiet nedēļas dienu.

Tagad jums ir jāiestata, kad vēlaties ieslēgt un izslēgt gaismu. Tāpēc noklikšķiniet uz 2, lai atgrieztos galvenajā izvēlnē. Divas reizes noklikšķiniet uz 3. Noklikšķiniet uz 1, lai atvērtu gaismas iestatījumus. Ja vēlaties pilnībā izslēgt apgaismojumu, pārejiet uz režīmu un iestatiet no Auto uz Izslēgts. Bet tagad jums ir jāpārbauda gaismas diodes, tāpēc nedariet to. Noklikšķiniet uz Dawn Start, lai iestatītu, kad vēlaties ieslēgt apgaismojumu. Pēc tam iestatiet rītausmas ilgumu (cik ilgi jāieslēdz gaismas diodes). Noklikšķiniet uz Dusk Start, lai iestatītu, kad vēlaties izslēgt apgaismojumu. Un pēc tam iestatiet krēslas ilgumu (cik ilgi gaismas diodēm jāizslēdzas). Ja laiks ir starp rītausmas sākumu un krēslas sākumu, gaismas diodēm vajadzētu lēnām ieslēgties, ja nē, nomainiet krēslas sākumu, lai tas sāktos vēlāk. Ja gaismas diodes ieslēdzas, viss ir lieliski. Ja atvienosit strāvu, visi iestatījumi tiks saglabāti EEPROM.

Tagad jūs varat uzstādīt LCD uz akvārija pārsega.

LCD rokturis

Pirmkārt, lejupielādējiet un izdrukājiet STL daļas, kuras atradīsit vietnes apakšā (tās varat lejupielādēt šeit). Jums būs nepieciešami 6 elektroniskie tapas un 6 stiprinājuma tapas.

Piestipriniet 4 kanālu digitālo skārienjūtīgo sensoru pie skārienpaneļa vāka, izmantojot 2 elektroniskus tapas. Pēc tam piestipriniet skārienpaneļa pārsegu ar 4 kanālu digitālo skārienjūtīgo sensoru pie stiprinājuma LCD, izmantojot 2 stiprinājuma tapas (5. attēls).

Pievienojiet vadus pieskāriena sensoram un salieciet tapas tā, lai tie netraucētu piestiprināt LCD. Tagad piestipriniet LCD ar 4 elektroniskiem tapām, pievienojiet vadus LCD (8. attēls) un piestipriniet LCD pārsegu pie stiprinājuma LCD, izmantojot 4 stiprinājuma tapas. Voilà, jūs esat izveidojis LCD rokturi.

Pievienojiet LCD pārsegam un pārējo vadu

Izmantojot rāvējslēdzējus, sasieniet vadus no LCD un pieskāriena sensora kopā. Izmantojot karstu līmi, piestipriniet LCD rokturi pie akvārija pārsega. Novietojiet vadības paneli savā vietā un pievienojiet tam visu. Pievienojiet strāvas padevi un pārbaudiet, vai viss darbojas.

5. solis: beigas

Tas būs īstais. Jums ir strādājošs akvārija kontrolieris. Uzmanīgi pārbaudiet izvēlni. Ir dažas iespējas, kas jums varētu būt noderīgas. Šis ir tikai prototips. Jūs varat to paplašināt - pievienojiet vairāk sensoru, vairāk kontrolējamu lietu. Bet, ja vēlaties pievienot šīs lietas, Arduino ir jāpievieno SD karšu lasītājs, jo atmiņas pietrūks.

Tāpēc jauniniet to un kopīgojiet fotoattēlus. Ceru, ka jums patika šis.

Paldies, ka izlasījāt un uz drīzu tikšanos.

Simonexc

6. darbība: problēmu novēršana

Kļūda:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: fatāla kļūda:../Wire/Wire.h: Nav šāda faila vai direktorija

Risinājums:

LiquidCrystal_I2C bibliotēkā failā I2CIO.cpp mainiet 35. rindu no #include uz #include

Kļūda:

Displejā nav teksta vai ir dīvaini simboli.

Risinājums:

Vadi nav pareizi pievienoti. Nedaudz pagrieziet vadus vai pielodējiet tos.