DIY Aquarium Controller: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Salut! În acest instructiv, am vrut să vă arăt cum să faceți controlerul pentru acvariu. Există multe controlere disponibile pe Internet, dar acestea costă cel puțin 100 USD. Controlerul meu a costat aproximativ 15 USD. Un alt lucru extraordinar despre crearea propriului controler de acvariu este că îl puteți personaliza.

Bine, dar de ce am nevoie de ea?

Controlerul pentru acvariu este un ajutor imens pentru fiecare proprietar de acvariu. Poate controla LED-urile (porniți-l și opriți-l încet la un moment dat), măsurați temperatura apei (și activați alarma dacă temperatura este prea scăzută sau prea mare), vă hrănește peștii, monitorizați nivelul apei, verificați pH-ul de apă etc. Poate controla tot ceea ce trebuie să controlați în acvariu și să măsurați fiecare parametru care este relevant pentru dvs., pentru pești și plante.

OK, știi de ce ai nevoie de el, acum să vedem cum să o faci.

NOTĂ: Această instrucțiune se referă doar la realizarea controlerului pentru acvariu, nu la realizarea acvariului în sine. Presupun că aveți deja un acvariu „de lucru” cu pești și plante sau doriți să faceți un acvariu nou.

Pasul 1: De ce aveți nevoie

În primul rând, aveți nevoie de un acvariu și de o capotă pentru acesta (puteți face capota singur. Mai multe informații la pasul 2).

Parți electronice:

• un Arduino (am folosit Nano 3.0) - puteți utiliza orice Arduino, dar ar trebui să aibă cel puțin 30 kB de memorie
• Benzi LED (mai multe despre LED-urile din pasul 2)
• senzor de temperatură impermeabil (am folosit DS18B20) - am folosit 2 senzori, dar unul este suficient
• Afișaj LCD (am folosit 1602 I2C)
• ceas in timp real (am folosit DS3231)
• Senzor tactil digital cu 4 canale (l-am folosit pe acesta)
• senzor de nivel al apei (neutilizat)
• tranzistor pentru controlul LED-urilor (am folosit IRF840, dar puteți utiliza orice alt MOSFET)
• Regulator de tensiune 5V
• buzzer (opțional pentru alarmă)
• Rezistoare 10k, 4.7k și 1k ohm
• Mufă sursă de alimentare DC priză femelă 5,5 * 2,1 mm
• Sursă de alimentare DC 12V (în funcție de cantitatea de energie care consumă benzile led, alegeți sursa de alimentare cu suficientă energie)

Alte părți:

• placa PCB universala
• niște anteturi masculine
• o mulțime de fire (de la femeie la bărbat, de la femeie la femeie și fire cu miez solid)
• multă lipire
• cravate cu fermoar
• tuburi termocontractabile
• lipici fierbinți
• conectori de sârmă

Instrumente:

• ciocan de lipit
• cleste de sarma
• pistol cu aer cald
• pistol de lipit fierbinte
• foarfece
• Imprimantă 3D (pentru imprimare suport pentru LCD)
• ruletă
• burghiu (opțional)
• şurubelniţă

Aptitudini:

• Programare Arduino (verificați această clasă)
• lipire (consultați acest tutorial)
• Imprimare 3D și desen 3D (consultați această clasă)

După cum am spus mai devreme, toate piesele (cu excepția benzilor LED) m-au costat aproximativ 15 USD.

Pasul 2: Lumina

Nu sunt expert, așa că există câteva linkuri care explică totul despre lumină:

• totul despre sursa de lumină dintr-un acvariu
• despre spectrul luminii
• folosind LED-ul ca sursă de lumină într-un acvariu
• Ghid pentru cumpărători cu LED-uri

OK, dacă citiți articolele de mai sus, știți suficient pentru a alege tipul de iluminat pentru acvariu. În acest instructiv, voi folosi LED-uri, deoarece sunt ușor de controlat, mai durabile decât alte tipuri de iluminat și consumă mai puțină energie. Acum trebuie să răspundeți la câteva întrebări.

Impermeabil sau nu?

În general, este mai bine să utilizați LED-uri neimpermeabile. Umiditatea ridicată într-un acvariu poate deteriora chiar și LED-urile impermeabile, așa că, dacă veți face o capotă pentru LED-uri și le veți izola bine, nu va apărea LED-uri, sistemul dvs. de iluminare va funcționa mult timp. Nu am făcut asta. Am ales LED-uri impermeabile, l-am lipit de capotă și după o lună a trebuit să fixez un panou pentru că au ars niște LED-uri, de asemenea benzi de LED-uri s-au desprins din capotă și cad în apă. Sperăm că nu s-a întâmplat nimic rău. Deci, dacă doriți să păstrați LED-urile și peștii în siguranță, trebuie să faceți sau să cumpărați o hota care are fundul transparent și nu poate trece apă (ca aceasta).

RGB, benzi de diferite culori sau benzi de o singură culoare?

RGB este fantastic, deoarece puteți controla culoarea deschisă, dar este mai scump și mai greu de controlat decât LED-urile cu o singură culoare. Chiar vrei să schimbi culorile? Dacă doriți, de exemplu, să imitați lumina lunii, este necesară iluminarea RGB, dar dacă nu, puteți alege benzi de culori diferite sau benzi de o culoare. Dacă alegeți o bandă de culoare, cele mai bune sunt LED-urile cu o temperatură a culorii de la 5500 K la 6500 K - este aceeași culoare deschisă pe care o emite soarele. Conține un spectru complet de lumină de la roșu la violet, astfel încât plantele dvs. vor avea lumina potrivită pentru fotosinteză, iar peștele va arăta grozav.

Multe LED-uri care emit mai puțină lumină sau câteva LED-uri foarte puternice?

Nu prea contează. În opinia mea, multe LED-uri care emit mai puțină lumină sunt mai bune, deoarece par că există o singură sursă mare de lumină. Dar este doar părerea mea.

Pasul 3: Placă de control pentru acvariu

Acum să facem placa care va controla acvariul.

Alimentarea LED-urilor

Trebuie să realizați conectori la care să conectați cu ușurință benzile LED. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de pini și conector cu 2 fire, cum ar fi pe a 3-a imagine. Înșurubați o parte mai lungă a știftului la fiecare conector. Realizați cât mai mulți conectori de care aveți nevoie pentru a vă conecta benzile LED. Aveam nevoie de 3 - una pentru fiecare bandă.

Piese de lipit

Planificați locul în care veți lipi piesele (puteți vedea imaginea 4). Folosesc un buzzer pentru a alarma când temperatura scade prea scăzută sau crește prea mult, dar nu trebuie să o folosiți. Amintiți-vă, că rezistorul de 10k ohm este între portul GND și Arduino PWM care controlează MOSFET, rezistorul de 1k ohm este între portul Arduino PWM care controlează poarta MOSFET și MOSFET și rezistorul de 4.7k ohm este între portul Arduino care citește temperatura de la senzori și + 5V. Încercați să puneți pinii cât mai aproape posibil de porturile Arduino adecvate.

Acum puteți lipi piesele pe placa PCB. Dacă ați lipit toate piesele pe tablă, le puteți conecta. Amintiți-vă, - de la LED-uri la sursă în MOSFET și scurgeți de la MOSFET la GND. Și, de asemenea, nu uitați să conectați LED-uri direct la 12V de la sursa de alimentare DC, nu la regulatorul de tensiune. Puteți adăuga etichete la pini pentru a ști care pini este care.

Nu am folosit senzorul de nivel al apei, dar dacă vreți, îl puteți folosi.

Programul Arduino

Conectați placa la sursa de alimentare. Dacă dioda de pe Arduino este pornită înseamnă că nu există scurtcircuite. Acum puteți încărca programul. Pentru a rula acest program veți avea nevoie de câteva biblioteci:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• DallasTemperature
• Sârmă (bibliotecă standard)
• EEPROM (bibliotecă standard)

Dacă ați descărcat toate bibliotecile, puteți încărca programul pe Arduino. Veți găsi codul în partea de jos a acestui site (sau îl puteți descărca de aici).

Pasul 4: Montarea tuturor lucrurilor

Benzi LED

În primul rând, trebuie să știți câte benzi și cât timp aveți nevoie. Dacă utilizați o hota care nu este proiectată pentru LED-uri (ca a mea) verificați unde puteți atașa benzile.

Tăiați benzile și firele de lipit la + și - pe bandă. Dacă LED-urile nu vor avea niciun capac, trebuie să izolați firele. Folosiți un tub termocontractabil și o bandă izolatoare și o mulțime de adeziv fierbinte. Acum atașați benzile LED la capotă. Puteți folosi acetonă pentru a degresa suprafața, de asemenea, utilizați o mulțime de adeziv fierbinte pentru a atașa benzile de capotă, care nu vor cădea în jos. Dacă benzile sunt atașate, rulați firele până la locul unde va fi placa de control.

Test

Acum este timpul pentru test. Conectați afișajul, RTC, senzorul digital tactil pe 4 canale, senzorii de temperatură, senzorul de nivel al apei (dacă aveți unul), LED-urile și conectați puterea.

Dacă totul se aprinde și LCD-ul afișează timpul și temperatura, totul funcționează excelent.

Acum vă voi spune cum să o controlați. Funcțiile fiecărui buton: 1 (uitați-vă la imaginea a 5-a) - meniu, ok, acceptați; 2 - anulați, înapoi; 3 - jos, stânga; 4 - sus, corect.

Pentru a schimba ora trebuie să faceți clic pe 1, apoi de 2 ori 4 și 1 (pentru a intra în Ceas). Faceți clic pe 1 pentru a seta o oră. Dând clic pe 3 și 4 alegeți ora, apoi faceți clic pe 1 pentru a accepta ora, apoi alegeți minutul și faceți clic pe 1, apoi alegeți secunde. Modificările vor fi salvate când faceți clic pe 1 după ce ați ales secunde. Dacă ați făcut o greșeală și doriți să anulați, faceți clic pe 2.

Apoi treceți la Setare dată și setați data pe măsură ce setați ora. Setarea următoare dacă ora de vară este activată sau dezactivată (implicit este dezactivată). În cele din urmă, setați ziua săptămânii.

Acum trebuie să setați când doriți să se aprindă și să se stingă lumina. Deci, faceți clic pe 2 pentru a reveni la meniul principal. Faceți clic pe 3 de două ori. Faceți clic pe 1 pentru a accesa Setările luminii. Dacă doriți să opriți complet luminile, accesați Mod și setați de la Automat la Oprit. Dar acum trebuie să testați LED-urile, deci nu faceți asta. Faceți clic pe Start Start pentru a seta când doriți să aprindeți luminile. Apoi setați durata zorilor (cât timp ar trebui să se aprindă LED-urile). Faceți clic pe Start amurg pentru a seta când doriți să stingeți luminile. Și după aceea setați durata amurgului (cât timp ar trebui să se stingă LED-urile). Dacă timpul este între Dawn Start și Dusk Start, LED-urile ar trebui să se aprindă încet, dacă nu, schimbați Dusk Start pentru a începe mai târziu. Dacă LED-urile se aprind, totul este minunat. Dacă veți deconecta alimentarea, toate setările vor fi salvate în EEPROM.

Acum puteți monta ecranul LCD pe capota acvariului.

Mâner LCD

În primul rând, descărcați și tipăriți piesele STL pe care le veți găsi în partea de jos a site-ului (le puteți descărca de aici). Veți avea nevoie de 6 vârfuri electronice și 6 vârfuri de montare.

Atașați senzorul digital tactil pe 4 canale la capacul panoului tactil folosind 2 vârfuri electronice. Apoi fixați capacul panoului tactil cu senzor tactil digital cu 4 canale pe ecranul LCD de montare folosind 2 vârfuri de montare (imaginea 5).

Conectați firele la senzorul tactil și îndoiți pinii pentru a nu împiedica fixarea ecranului LCD. Acum fixați ecranul LCD cu 4 vârfuri electronice, conectați firele la ecranul LCD (imaginea 8) și atașați capacul LCD la ecranul LCD de montare folosind 4 vârfuri de montare. Voilà, ai făcut mânerul LCD.

Atașați ecranul LCD la capotă și conectați restul

Folosind cravate cu fermoar, legați împreună firele de pe LCD și senzorul tactil. Folosind adeziv fierbinte, atașați mânerul LCD la capota acvariului. Așezați placa de control în locul său și conectați totul la ea. Conectați sursa de alimentare și verificați dacă totul funcționează.

Pasul 5: sfârșitul

Asta este. Ai un controler de acvariu funcțional. Verificați cu atenție meniul. Există câteva opțiuni care ar putea fi utile pentru dvs. Acesta este doar un prototip. Îl puteți extinde - adăugați mai mulți senzori, mai multe lucruri de controlat. Dar dacă doriți să adăugați aceste lucruri, trebuie să adăugați cititorul de card SD la Arduino, deoarece veți rămâne fără memorie.

Așadar, faceți upgrade și partajați fotografii. Sper că ți-a plăcut asta.

Vă mulțumim că ați citit și ne vedem în curând.

Simonexc

Pasul 6: Depanare

Eroare:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: eroare fatală:../Wire/Wire.h: Nu există un astfel de fișier sau director

Soluţie:

În biblioteca LiquidCrystal_I2C din fișierul I2CIO.cpp schimbați a 35-a linie de la #include la #include

Eroare:

Nu există text pe afișaj sau există simboluri ciudate.

Soluţie:

Firele nu sunt conectate corect. Agitați puțin firele sau lipiți-le.