წვრილმანი აკვარიუმის კონტროლერი: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

გამარჯობა! ამ სასწავლო ინსტრუქციაში მინდოდა მეჩვენებინა, თუ როგორ უნდა გამეკეთებინა აკვარიუმის კონტროლერი. ინტერნეტში ბევრი კონტროლერია, მაგრამ მათი ღირებულება 100 დოლარია. ჩემი კონტროლერი დაახლოებით 15 დოლარი ღირდა. აკვარიუმის კონტროლერის დამზადების კიდევ ერთი შესანიშნავი რამ არის ის, რომ მისი პერსონალიზაცია შეგიძლიათ.

კარგი, მაგრამ რატომ მჭირდება ეს?

აკვარიუმის კონტროლერი უზარმაზარი დახმარებაა აკვარიუმის ყველა მფლობელისთვის. მას შეუძლია გააკონტროლოს LED- ები (ჩართეთ და გამორთეთ ნელა მოცემულ დროს), გაზომეთ წყლის ტემპერატურა (და ჩართეთ სიგნალიზაცია, თუ ტემპერატურა ძალიან დაბალია ან ძალიან მაღალია), გამოკვებეთ თქვენი თევზი, აკონტროლეთ წყლის დონე, შეამოწმეთ pH წყლის და ა.შ. მას შეუძლია გააკონტროლოს ყველაფერი, რაც თქვენ უნდა გააკონტროლოთ თქვენს აკვარიუმში და გაზომოთ ყველა პარამეტრი, რომელიც თქვენთვის, თქვენი თევზებისა და მცენარეებისთვის არის აქტუალური.

კარგი, თქვენ იცით რატომ გჭირდებათ ეს, ახლა ვნახოთ როგორ გავაკეთოთ ის.

შენიშვნა: ეს ინსტრუქცია ეხება მხოლოდ აკვარიუმის კონტროლერის დამზადებას და არა თავად აკვარიუმის დამზადებას. მე ვთვლი, რომ თქვენ უკვე გაქვთ "სამუშაო" აკვარიუმი თევზებითა და მცენარეებით, ან გსურთ ახალი აკვარიუმის გაკეთება.

ნაბიჯი 1: რაც გჭირდებათ

პირველ რიგში, თქვენ გჭირდებათ აკვარიუმი და გამწოვი (შეგიძლიათ თავად გააკეთოთ გამწოვი. დამატებითი ინფორმაცია ნაბიჯი 2).

Ელექტრონული ნაწილები:

• Arduino (მე გამოვიყენე Nano 3.0) - შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი Arduino, მაგრამ მას უნდა ჰქონდეს მინიმუმ 30 კბ მეხსიერება
• LED ზოლები (მეტი LED- ების შესახებ ნაბიჯი 2)
• წყალგაუმტარი ტემპერატურის სენსორი (მე გამოვიყენე DS18B20) - მე გამოვიყენე 2 სენსორი, მაგრამ ერთი საკმარისია
• LCD ეკრანი (მე გამოვიყენე 1602 I2C)
• რეალურ დროში საათი (მე გამოვიყენე DS3231)
• 4 არხიანი ციფრული შეხების სენსორი (მე ეს გამოვიყენე)
• წყლის დონის სენსორი (არ გამოიყენება)
• ტრანზისტორი LED- ების გასაკონტროლებლად (მე გამოვიყენე IRF840, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი სხვა MOSFET)
• 5V ძაბვის რეგულატორი
• ზარი (სურვილისამებრ განგაშისათვის)
• 10k, 4.7k და 1k ohm რეზისტორები
• DC კვების ბლოკი ქალის ბუდე 5.5*2.1 მმ
• DC კვების წყარო 12V (დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენ ენერგიას მოიხმარს თქვენი led ზოლები, შეარჩიეთ კვების ბლოკი საკმარისი სიმძლავრით)

სხვა ნაწილები:

• უნივერსალური PCB დაფა
• ზოგიერთი მამრობითი pin სათაურები
• ბევრი მავთული (ქალი-მამაკაცი, ქალი-ქალი და მყარი ძირითადი მავთულები)
• ბევრი solder
• zip კავშირები
• სითბოს შემცირება მილები
• ცხელი წებოს ჩხირები
• მავთულის კონექტორები

ინსტრუმენტები:

• soldering რკინის
• მავთულის საჭრელი
• სითბოს იარაღი
• ცხელი წებოს იარაღი
• მაკრატელი
• 3D პრინტერი (ეკრანის დასაბეჭდად LCD– ისთვის)
• ფირის ზომა
• საბურღი (სურვილისამებრ)
• screwdriver

უნარები:

• Arduino პროგრამირება (გადახედეთ ამ კლასს)
• შედუღება (გადახედეთ ამ გაკვეთილს)
• 3D ბეჭდვა და 3D ნახაზი (გადახედეთ ამ კლასს)

როგორც ადრე ვთქვი, ყველა ნაწილი (გარდა LED ზოლებისა) დამიჯდა დაახლოებით 15 დოლარი.

ნაბიჯი 2: სინათლე

მე არ ვარ ექსპერტი, ამიტომ არის რამოდენიმე ბმული, რომელიც ყველაფერს ხსნის სინათლის შესახებ:

• ყველაფერი აკვარიუმში სინათლის წყაროს შესახებ
• სინათლის სპექტრის შესახებ
• LED- ის გამოყენება აკვარიუმში სინათლის წყაროდ
• LED მყიდველების სახელმძღვანელო

კარგი, თუ წაიკითხავთ ზემოთ მოცემულ სტატიებს, თქვენ საკმარისად იცით, რომ აირჩიოთ აკვარიუმის განათების ტიპი. ამ ინსტრუქციაში მე გამოვიყენებ LED- ებს, რადგან მათი კონტროლი ადვილია, უფრო გამძლეა ვიდრე სხვა სახის განათება და მოიხმარენ ნაკლებ ენერგიას. ახლა თქვენ უნდა უპასუხოთ რამდენიმე კითხვას.

წყალგაუმტარი თუ არა?

საერთოდ, უმჯობესია გამოიყენოთ წყალგაუმტარი LED- ები. აკვარიუმში მაღალმა ტენიანობამ შეიძლება ზიანი მიაყენოს წყალგაუმტარი LED- ებსაც კი, ასე რომ, თუ თქვენ გააკეთებთ გამწოვს LED- ებს და კარგად იზოლირებთ მათ ისე, რომ წყალი არ მოვა LED- ებზე, თქვენი განათების სისტემა დიდხანს იმუშავებს. მე ეს არ გამიკეთებია. მე ავირჩიე წყალგაუმტარი LED- ები, დავამაგრე იგი გამწოვზე და ერთი თვის შემდეგ მომიწია ერთი პანელის დაფიქსირება, რადგან ზოგიერთი LED- ი დაიწვა, ასევე LED ზოლები ამოღებულ იქნა გამწოვიდან და ჩავარდა წყალში. იმედია, ცუდი არაფერი მომხდარა. ასე რომ, თუ გსურთ LED- ების და თევზის დაცვა, თქვენ უნდა გააკეთოთ ან შეიძინოთ გამწოვი, რომელსაც აქვს გამჭვირვალე ფსკერი და წყალი ვერ გადის მასში (როგორც ეს).

RGB, სხვადასხვა ფერის ზოლები თუ ერთი ფერის ზოლები?

RGB ფანტასტიკურია, რადგან თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ სინათლის ფერი, მაგრამ ის უფრო ძვირი და ძნელია გაკონტროლდეს ვიდრე ერთი ფერის LED- ები. მართლა გინდა ფერის შეცვლა? თუ გსურთ, მაგალითად, მთვარის შუქის იმიტაცია, საჭიროა RGB განათება, მაგრამ თუ არ გსურთ, შეგიძლიათ აირჩიოთ სხვადასხვა ფერის ზოლები ან ერთი ფერის ზოლები. თუ აირჩევთ ერთ ფერად ზოლს, საუკეთესოა LED- ები ფერის ტემპერატურა 5500 K- დან 6500 K- მდე - ეს არის იგივე სინათლის ფერი, რომელსაც მზე ასხივებს. იგი შეიცავს სრულ სინათლის სპექტრს წითელიდან იისფერამდე, ასე რომ თქვენს მცენარეებს ექნებათ სწორი შუქი ფოტოსინთეზისთვის და თევზი მშვენივრად გამოიყურება.

ბევრი LED, რომელიც გამოსცემს ნაკლებ შუქს ან რამდენიმე ძალიან ძლიერ LED- ს?

ამას ნამდვილად არ აქვს მნიშვნელობა. ჩემი აზრით, ბევრი LED- ები, რომლებიც ნაკლებ შუქს გამოსცემენ, უკეთესია, რადგან ისინი ჰგავს, რომ არსებობს ერთი დიდი სინათლის წყარო. მაგრამ ეს მხოლოდ ჩემი აზრია.

ნაბიჯი 3: აკვარიუმის კონტროლერის დაფა

ახლა მოდით გავაკეთოთ დაფა, რომელიც აკონტროლებს აკვარიუმს.

LED- ების სიმძლავრე

თქვენ უნდა გააკეთოთ კონექტორები, რომელთანაც შეგიძლიათ ადვილად დააკავშიროთ LED ზოლები. ამისათვის თქვენ გჭირდებათ ქინძისთავები და 2 მავთულის კონექტორი, როგორც მე –3 სურათზე. ხრახნიანი ქინძისთავის უფრო გრძელი ნაწილი თითოეულ კონექტორზე. გააკეთეთ იმდენი კონექტორი, რამდენიც გჭირდებათ თქვენი LED ზოლების დასაკავშირებლად. მე მჭირდებოდა 3 - ერთი თითოეული ზოლისთვის.

შედუღების ნაწილები

დაგეგმეთ, სად შეაერთებთ ნაწილებს (შეგიძლიათ ნახოთ სურათი 4). მე ვიყენებ ზუმერს განგაშისას, როდესაც ტემპერატურა ძალიან დაბლა ეცემა ან ძალიან მაღლა იწევს, მაგრამ თქვენ არ გჭირდებათ მისი გამოყენება. გახსოვდეთ, რომ 10k ohm რეზისტორი არის GND და Arduino PWM პორტს შორის, რომელიც აკონტროლებს MOSFET- ს, 1k ohm რეზისტორი არის Arduino PWM პორტს შორის, რომელიც აკონტროლებს MOSFET და MOSFET კარიბჭეს და 4.7k ohm resistor არის Arduino პორტს შორის, რომელიც კითხულობს ტემპერატურას სენსორებიდან და +5V შეეცადეთ ქინძისთავები მაქსიმალურად მიუახლოვოთ არდუინოს შესაბამის პორტებს.

ახლა თქვენ შეგიძლიათ შეაერთოთ ნაწილები PCB დაფაზე. თუ თქვენ დაალაგეთ ყველა ნაწილი დაფაზე, შეგიძლიათ დააკავშიროთ ისინი. დაიმახსოვრე, - LED- ებიდან MOSFET– ში წყაროდან და გადი MOSFET– დან GND– მდე. და ასევე გახსოვდეთ, რომ LED- ები პირდაპირ 12 ვ -ს დაუკავშირეთ DC კვების წყაროდან და არა ძაბვის მარეგულირებელთან. თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ ეტიკეტები ქინძისთავებს, რომ იცოდეთ რომელია რომელი.

მე არ გამომიყენებია წყლის დონის სენსორი, მაგრამ თუ გინდათ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ.

არდუინოს პროგრამა

შეაერთეთ დაფა დენის წყაროსთან. თუ Arduino– ზე დიოდი ჩართულია ნიშნავს, რომ არ არის მოკლე ჩართვა. ახლა თქვენ შეგიძლიათ ატვირთოთ პროგრამა. ამ პროგრამის გასაშვებად დაგჭირდებათ რამდენიმე ბიბლიოთეკა:

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• დალასის ტემპერატურა
• მავთული (სტანდარტული ბიბლიოთეკა)
• EEPROM (სტანდარტული ბიბლიოთეკა)

თუ გადმოწერეთ ყველა ბიბლიოთეკა, შეგიძლიათ ატვირთოთ პროგრამა Arduino– ში. თქვენ იხილავთ კოდს ამ საიტის ბოლოში (ან შეგიძლიათ გადმოწეროთ აქ).

ნაბიჯი 4: დააინსტალირეთ ყველა ნივთი

LED ზოლები

პირველ რიგში, თქვენ უნდა იცოდეთ რამდენი და რამდენი ზოლები გჭირდებათ. თუ თქვენ იყენებთ გამწოვს, რომელიც არ არის განკუთვნილი LED- ებისთვის (როგორც ჩემი), შეამოწმეთ სად შეგიძლიათ მიამაგროთ ზოლები.

გაჭერით ზოლები და შეაერთეთ მავთულები + და - ზოლზე. თუ LED- ებს არ აქვთ საფარი, თქვენ უნდა გამოყოთ მავთულები. გამოიყენეთ სითბოს შემცირების მილი და საიზოლაციო ლენტი და ბევრი ცხელი წებო. ახლა მიამაგრეთ LED ზოლები თავსახურს. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ აცეტონი ზედაპირის გასათეთრებლად, ასევე გამოიყენეთ ბევრი ცხელი წებო, რომ დააკოპიროთ ზოლები კაპოტზე, რომ არ ჩამოვარდეს. თუ ზოლები მიმაგრებულია, გაუშვით მავთულები იმ ადგილას, სადაც იქნება საკონტროლო დაფა.

ტესტირება

ახლა გამოცდის დროა. შეაერთეთ ეკრანი, RTC, 4 არხიანი ციფრული შეხების სენსორი, ტემპერატურის სენსორები, წყლის დონის სენსორი (თუ გაქვთ ერთი), LED- ები და შეაერთეთ დენი.

თუ ყველაფერი ჩართულია და LCD აჩვენებს დროს და ტემპერატურას, ყველაფერი მშვენივრად მუშაობს.

ახლა მე გეტყვით როგორ გააკონტროლოთ იგი. თითოეული ღილაკის ფუნქციები: 1 (შეხედეთ მე -5 სურათს) - მენიუ, კარგი, მიიღეთ; 2 - გაუქმება, უკან; 3 - ქვემოთ, მარცხნივ; 4 - ზემოთ, მარჯვნივ.

დროის შესაცვლელად თქვენ უნდა დააჭიროთ 1, შემდეგ 2 ჯერ 4 და 1 (საათის შესასვლელად). დააწკაპუნეთ 1 დროის დასადგენად. 3 და 4 დაწკაპუნებით აირჩიეთ საათი, შემდეგ დააწკაპუნეთ 1 საათზე მისაღებად, შემდეგ აირჩიეთ წუთი და დააჭირეთ 1, შემდეგ აირჩიეთ წამი. ცვლილებები შეინახება, როდესაც წამს არჩევის შემდეგ დააჭირეთ 1 -ს. თუ შეცდომა დაუშვით და გსურთ გააუქმოთ დააწკაპუნეთ 2.

შემდეგ გადადით თარიღის დაყენებაზე და დაადგინეთ თარიღი, როგორც განსაზღვრეთ დრო. შემდეგი კომპლექტი, თუ ზაფხულის დრო ჩართულია ან გამორთულია (ნაგულისხმევი გამორთულია). და ბოლოს, დაადგინეთ კვირის დღე.

ახლა თქვენ უნდა დააყენოთ როდის გსურთ შუქის ჩართვა და გამორთვა. ასე რომ დააწკაპუნეთ 2 მთავარ მენიუში დასაბრუნებლად. ორჯერ დააწკაპუნეთ 3 -ზე. დააწკაპუნეთ 1 -ზე სინათლის პარამეტრებზე გადასასვლელად. თუ გსურთ განათების სრულად გამორთვა, გადადით რეჟიმში და დააყენეთ ავტოდან გამორთულზე. მაგრამ ახლა თქვენ უნდა შეამოწმოთ LED- ები, ასე რომ ნუ გააკეთებთ ამას. დააწკაპუნეთ გამთენიისას დასაწყებად, როდესაც გსურთ განათების ჩართვა. შემდეგ დააყენეთ გამთენიის ხანგრძლივობა (რამდენ ხანს უნდა ჩართოთ LED- ები). დააწკაპუნეთ Dusk Start დაყენებისას, როდესაც გსურთ გამორთოთ შუქები. და ამის შემდეგ დააყენეთ ბინდის ხანგრძლივობა (რამდენ ხანს უნდა გამორთოთ LED- ები). თუ დროა Dawn Start და Dusk Start შორის, LED- ები ნელ -ნელა უნდა ჩართოთ, თუ არა, შეცვალეთ Dusk Start, რომ ის მოგვიანებით დაიწყება. თუ LED- ები ჩართულია, ყველაფერი მშვენიერია. ელექტროენერგიის გათიშვის შემთხვევაში, ყველა პარამეტრი შეინახება EEPROM– ში.

ახლა თქვენ შეგიძლიათ დააინსტალიროთ LCD აკვარიუმის გამწოვზე.

LCD სახელური

უპირველეს ყოვლისა, ჩამოტვირთეთ და დაბეჭდეთ STL ნაწილები, რომლებიც ნახავთ საიტის ბოლოში (შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ აქ). თქვენ დაგჭირდებათ 6 ელექტრონული ნაკაწრი და 6 სამაგრი.

მიამაგრეთ 4 არხიანი ციფრული შეხების სენსორი სენსორული პანელის საფარზე 2 ელექტრონული ბორბლის გამოყენებით. შემდეგ მიამაგრეთ სენსორული პანელის საფარი 4 არხიანი ციფრული შეხების სენსორით LCD სამონტაჟოზე 2 მთაზე (გამოსახულება 5).

შეაერთეთ მავთულები შეხების სენსორთან და მოხარეთ ქინძისთავები ისე, რომ ისინი ხელს არ შეუშლიან LCD– ის დამაგრებას. ახლა მიამაგრეთ LCD 4 ელექტრონული ნაკაწრით, შეაერთეთ მავთულები LCD– ზე (სურათი 8) და მიამაგრეთ LCD საფარი სამონტაჟო LCD– ზე 4 მთაზე. თუმცა, თქვენ გააკეთეთ LCD სახელური.

მიამაგრეთ LCD გამწოვზე და დააკავშირეთ დანარჩენი

Zip კავშირების გამოყენებით, მიამაგრეთ მავთულები LCD– დან და შეხების სენსორი ერთად. ცხელი წებოს გამოყენებით, მიამაგრეთ LCD სახელური აკვარიუმის გამწოვზე. მოათავსეთ კონტროლერის დაფა თავის ადგილას და დაუკავშირეთ ყველაფერი მას. შეაერთეთ კვების ბლოკი და შეამოწმეთ მუშაობს თუ არა ყველაფერი.

ნაბიჯი 5: დასასრული

Ეს ის არის. თქვენ გაქვთ აკვარიუმის კონტროლერი. ყურადღებით შეამოწმეთ მენიუ. არსებობს რამდენიმე ვარიანტი, რომელიც შეიძლება თქვენთვის სასარგებლო იყოს. ეს მხოლოდ პროტოტიპია. შეგიძლიათ გააფართოვოთ - დაამატოთ მეტი სენსორი, მეტი რამ გასაკონტროლებლად. მაგრამ თუ გსურთ ამ ნივთების დამატება, თქვენ უნდა დაამატოთ SD ბარათის მკითხველი Arduino– ში, რადგან მეხსიერება ამოიწურება.

ასე რომ განაახლეთ და გაუზიარეთ ფოტოები. იმედია მოგეწონათ ეს.

გმადლობთ რომ წაიკითხეთ და მალე გნახავთ.

სიმონექსკ

ნაბიჯი 6: პრობლემების მოგვარება

შეცდომა:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: ფატალური შეცდომა:../Wire/Wire.h: არ არსებობს ასეთი ფაილი ან დირექტორია

გამოსავალი:

LiquidCrystal_I2C ბიბლიოთეკაში ფაილში I2CIO.cpp შეცვალეთ 35 -ე სტრიქონი #ჩართეთ #ჩართეთ

შეცდომა:

ეკრანზე არ არის ტექსტი ან არის უცნაური სიმბოლოები.

გამოსავალი:

მავთულები არ არის დაკავშირებული სწორად. ოდნავ გადაატრიალეთ მავთულები ან შეაერთეთ ისინი.