ავტომატური LED განათება დარგული აკვარიუმისთვის RTC გამოყენებით: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2025 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2025-01-23 14:50

რამდენიმე წლის წინ გადავწყვიტე აწყობილი აკვარიუმის შექმნა. მოხიბლული ვიყავი იმ აკვარიუმების სილამაზით. მე გავაკეთე ყველაფერი, რაც უნდა გამეკეთებინა აკვარიუმის შექმნისას, მაგრამ უგულებელყო ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი რამ. ეს იყო განათებული. ყველაფერი მშვენივრად გამოიყურებოდა რამდენიმე დღის განმავლობაში, მაგრამ შემდეგ წყალმცენარეები ყველგან გაიზარდა ავზში და მცენარეები კარგად არ იქცეოდნენ. ძნელია ყველაფერი ნორმალურად დაუბრუნდეს.

მრავალი წლის შემდეგ, მე მინდა აკვარიუმის დაყენება, რაც მნიშვნელობას ანიჭებს განათებას. მე გავაკეთე რამდენიმე გამოკვლევა ინტერნეტში და აღმოვაჩინე, რომ მცენარეებს სჭირდებათ სინათლის უწყვეტი ზემოქმედება ყოველდღიურად დაახლოებით 10-12 საათის განმავლობაში. მე ასევე გავიგე, რომ მცენარეები უფრო მეტად რეაგირებენ სინათლის წითელ და ლურჯ სპექტრზე.

ხრიკი არის აკვარიუმის შიგნით ბუნების მაქსიმალურად სიმულაცია. შემეძლო ხელით ჩართო ან გამორთო შუქები, მაგრამ რატომ არა ავტომატიზირება. ეს ამცირებს ადამიანის შეცდომას. ასე რომ, მე გადავწყვიტე შემექმნა LED განათების სისტემა, რომელიც ჩართულია და გამორთულია ავტომატურად Arduino– ს გამოყენებით. ეს ხდის განათების პერიოდს თანმიმდევრულად, რაც მცენარეებს სჭირდებათ.

ჩემს ტანკს თავზე აქვს საფარი. ასე რომ, მე გადავწყვიტე კონტროლერის დაფის დამონტაჟება ავზის გარეთ, რადგან ტენიანობა ელექტრონიკის ყველაზე დიდი მტერია.

Დავიწყოთ!

ნაბიჯი 1: RTC - რეალურ დროში საათი

გეგმა არის LED- ების ჩართვა და გამორთვა დღის კონკრეტულ დროს. LED- ები არ ჩაირთვება დაუყოვნებლივ სრულ სიკაშკაშეს, მაგრამ სამაგიეროდ, ის მიაღწევს ნულოვანი სიკაშკაშედან სრულ სიკაშკაშეს საათში. ეს არის მზის ამოსვლის სიმულაცია. იგივე ეხება LED- ების გამორთვისას.

ზუსტი დროის უზრუნველყოფის საქმეს ასრულებს რეალური დროის საათი ან RTC. RTC– ის გამოყენების უპირატესობა მილიზე () არის ის, რომ ზუსტი დროის პირდაპირ მიღება შესაძლებელია. ასევე, RTC მოდულს აქვს საკუთარი ბატარეის სარეზერვო ასლი. მაშინაც კი, თუ Arduino გამორთულია ან გადატვირთულია, დრო არ იკარგება. ეს ხდის სრულყოფილს ჩვენი აპლიკაციისთვის.

მოდული, რომელსაც მე ვიყენებ არის DS3231 IIC რეალური დროის საათი. ის იყენებს I2C ინტერფეისს Arduino– სთან კომუნიკაციისთვის. ჩემი ავიღე აქედან.

მადლობა Rinky-Dinky Electronics- ს მძიმე სამუშაოსთვის. ჩამოტვირთეთ ბიბლიოთეკა DS3231– ისთვის აქ

ნაბიჯი 2: LED- ები და დრაივერები

დარგული აკვარიუმისთვის, ცერის წესი არის 2 ვატი თითო გალონზე. ჩემი არის 20 გალონიანი ავზი და მე გამოვიყენებ ორ 10 Watt LED- ებს. მე ვიცი, რომ ეს არის რეკომენდებული ვატის ნახევარი, მაგრამ ჩემი ავზი ზის ფანჯრის გვერდით და მასში უამრავი შუქი შემოდის. მე შევამოწმებ კონფიგურაციას რამდენიმე კვირის განმავლობაში, დავაკვირდები მცენარის ზრდას და საჭიროების შემთხვევაში დავამატებ მეტ LED- ს.

მე ვიყენებ LED- ებს, რომლებიც შევიძინე Ebay– დან, 6500K ფერის ტემპერატურით, რაც შესანიშნავია მცენარეების ზრდისთვის. ჩამონათვალის თანახმად, წინა ძაბვა უნდა იყოს 9-11 ვ და მაქსიმალური წინსვლა დაახლოებით 900mA. შესაბამისად შევუკვეთე LED დრაივერები.

რატომ გამოიყენოთ მძღოლები?

ჩვენ არ ვცხოვრობთ სრულყოფილ სამყაროში. ამრიგად, გამომავალი ყოველთვის ნაკლები იქნება ვიდრე შეყვანა. სად არის დაკარგული ძალა? ის გარდაიქმნება სითბოში. იგივე ეხება LED- ებს. ნახევარგამტარებს აქვთ უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი (NTC), რაც ნიშნავს რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად მისი წინააღმდეგობა მცირდება. LED ასევე ნახევარგამტარია. როდესაც მისი ტემპერატურა იზრდება, მისი წინააღმდეგობა იწყებს კლებას, რის გამოც იზრდება მასში მიმდინარე დენი. ეს კიდევ უფრო გაზრდის გათბობას. ეს გრძელდება მანამ, სანამ LED არ დაზიანდება. ამიტომ, ჩვენ უნდა შევზღუდოთ დენი ისე, რომ ის არ გაიზარდოს დადგენილ ზღვარს ზემოთ. ამ სამუშაოს ასრულებენ LED დრაივერები

ტესტირებისას აღმოვაჩინე, რომ 11 ვ -ზე LED მხოლოდ 350mA- ს ხატავს. Უცნაურია!

LED დრაივერის დაყენება

დრაივერი ძირითადად არის მოწყობილობა, რომელიც უზრუნველყოფს მუდმივ გამომავალ ძაბვას მიმდინარე შეზღუდვის შესაძლებლობით. ბაზარზე არის სხვადასხვა LED დრაივერი, რომელიც გამოაქვს მუდმივი დენი. თუ თქვენ იყიდეთ იგივე, რაც მე ვიყიდე, ის შეიცავს 3 ქოთანს შესწორებებისათვის. ჩვენ მხოლოდ ორი მათგანი გვაინტერესებს. პირველი არის ძაბვის რეგულირებისთვის და ბოლო გამოიყენება მიმდინარე ლიმიტის დასადგენად. მიჰყევით ნაბიჯებს მის დასაყენებლად:

1. შეაერთეთ 12V DC წყარო მიწოდებით IN+ და IN-. გთხოვთ გადაამოწმოთ პოლარობა.
2. შეაერთეთ მულტიმეტრი ქინძისთავებთან, რომლებიც აღინიშნება OUT+ და OUT- და დააყენეთ მულტიმეტრი ძაბვის წასაკითხად.
3. ჩართეთ ძაბვის რეგულირების ქვაბი მანამ, სანამ მულტიმეტრი არ წაიკითხავს LED- ის შეფასებულ ძაბვას. ჩემს შემთხვევაში, ეს არის 9-11V. მე ავირჩიე 10.7V. (ცოტა ნაკლები ზიანს არ მიაყენებს).
4. ახლა ჩადეთ მულტიმეტრი მიმდინარე კითხვის რეჟიმში. მასში დაიწყება დენი. ჩართეთ მიმდინარე მორგებული ქოთანი მანამ, სანამ LED- ის ნომინალური დენი არ დაიწყებს დინებას.
5. Ის არის! ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაუკავშიროთ თქვენი LED მას.

ნაბიჯი 3: LED პანელის დამზადება

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მე გადავწყვიტე გამოვიყენო ორი 10 ვატიანი LED და ოთხი RGB LED ზოლები, რომლებიც მე მქონდა განლაგებული. მე გამოვიყენებ ზოლს წითელი და ლურჯი ფერებისთვის. მე გამოვიყენე ალუმინის ჩარჩო (რომელიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება ფანჯრისა და კარის ჩარჩოების დასამზადებლად) ჩემი აკვარიუმის თითქმის მთელ სიგრძეზე. მე წავედი ალუმინის ჩარჩოთი, რადგან ის ემსახურება როგორც გამაცხელებელი LED- ებისათვის. გამათბობლები მნიშვნელოვანია ისეთი მაღალი სიმძლავრის LED- ებისთვის, რომ ისინი ბევრ სითბოს ავრცელებენ. LED– ის სიცოცხლე მცირდება მისი არარსებობის შემთხვევაში. რადგან ის ღრუა შუაში, ყველა გაყვანილობა შეიძლება დარჩეს ფარული და უსაფრთხო მის შიგნით.

მე გავაგრძელე ყველა LED კავშირი 6 ტერმინალურ კონექტორზე, როგორც ეს მოცემულია სურათზე. ეს ადვილი ხდება პანელის დაკავშირება კონტროლერთან, რომელსაც შემდეგ გავაკეთებთ.

ნაბიჯი 4: კონტროლერის შექმნა

მთავარი მიზანია LED- ების ჩართვა და გამორთვა მომხმარებლის მიერ დადგენილი დროის მიხედვით. კონტროლერის ტვინი არის არდუინო ნანო. რატომ აკონტროლებ განათებას? იმის გამო, რომ რელეები მოთავსებული მქონდა, საჭიროების შემთხვევაში მათ გამოვიყენებ რამდენიმე მოწყობილობის ჩართვის ან გამორთვისათვის, როგორიცაა ფილტრი, ჰაერის ტუმბო, გამათბობელი და ა.შ. მე დავამატე 12V DC კომპიუტერის ვენტილატორი ვენტილაციის უზრუნველსაყოფად.

გათვალისწინებულია გადამრთველი ხელით და ავტომატურ რეჟიმს შორის ასარჩევად. იმ შემთხვევაში, თუ ჩვენ გვჭირდება თევზის სატანკოზე წვდომა ღამით LED- ების გამორთვის შემდეგ, გადამრთველი შეიძლება გადავიდეს მექანიკურ პოზიციაზე და შემდეგ LED- ების სიკაშკაშე კონტროლდებოდეს ქოთნის გამოყენებით.

მე გამოვიყენე ULN2803 Darlington Transistor Array IC რელეებისა და ვენტილატორის გასაკონტროლებლად. ეს IC საყოველთაოდ ცნობილია როგორც სარელეო დრაივერი.

მშენებლობის სქემა აქ დაერთო. პერსონალური PCB გახდის მას სისუფთავესა და პროფესიონალს.

მე ავირჩიე გამოსაყენებელი ყუთის გამოყენება როგორც კონტროლერის ჩასადები, რადგან მას აქვს წინასწარ გაბურღული ხვრელები სამონტაჟო და საფარის ფირფიტაზე. მე დავაწებე თხილი თითოეულ სლოტში, ეპოქსიდური წებოს გამოყენებით. იგივე გავაკეთე მოპირდაპირე მხარეს. ეს დარწმუნდება, რომ PCB საიმედოდ ეჭირა ხრახნებს. ყუთის ქვედა ნაწილში გავაკეთე პატარა ღიობები, როგორც ეს მოცემულია სურათზე დენის კაბელისთვის და მავთულები LED პანელზე.

ნაბიჯი 5: დროა გარკვეული კოდისთვის

საკონტროლო დაფის დამზადების შემდეგ, დროა მისი მუშაობა! ჩამოტვირთეთ ესკიზი, რომელიც ერთვის აქ და გახსენით Arduino IDE– ში. დარწმუნდით, რომ გადმოწერეთ და დააინსტალირეთ ბიბლიოთეკა DS3231– ისთვის, რომელიც თან ერთვის აქ.

RTC- ის დაყენება

1. ჩადეთ 2032 ტიპის მონეტის უჯრედის ბატარეა.
2. გახსენით DS3231_Serial_Easy მაგალითებიდან, როგორც ნაჩვენებია.
3. გაუკეთეთ კომენტარი 3 სტრიქონს და შეიყვანეთ დრო და თარიღი, როგორც ნაჩვენებია სურათზე.
4. ატვირთეთ ესკიზი არდუინოში და გახსენით სერიული მონიტორი. დააყენეთ ბაუდის სიჩქარე 115200 -ზე. თქვენ უნდა გქონდეთ საშუალება ნახოთ დრო, რომელიც განაგრძობს განახლებას ყოველ 1 წამში.
5. ახლა გათიშეთ Arduino და ჩართეთ ისევ რამდენიმე წამის შემდეგ. შეხედე სერიულ მონიტორს. ის უნდა აჩვენოს რეალურ დროში.

Შესრულებულია! RTC შეიქმნა. ეს ნაბიჯი უნდა გაკეთდეს მხოლოდ ერთხელ თარიღისა და დროის დასადგენად.

სანამ ატვირთავ

• დააყენეთ დაწყების დრო LED- ებისთვის.
• დააყენეთ LED- ების გაჩერების დრო.
• დააყენეთ გულშემატკივართა დაწყების დრო.
• დააყენეთ ვენტილატორის გაჩერების დრო.

შენიშვნა: დრო არის 24-საათიანი ფორმატით. დაადგინეთ დრო შესაბამისად

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, LED- ები არ ჩართავს სრულ სიკაშკაშეს. მაგალითად, თუ თქვენ დააყენებთ LED- ის დაწყების დროს დილის 10:00 საათზე, მაშინ LED- ები ნელ -ნელა ჩაირთვება და მიაღწევს მის სრულ სიკაშკაშეს დილის 11:00 საათამდე და უცვლელი დარჩება გაჩერების დროის მიღწევამდე. ეს არის მზის ამოსვლისა და მზის ჩასვლის სიმულაცია. წითელი და ლურჯი LED- ები მუდმივია. ისინი მთლიანად ჩართულნი რჩებიან მთელი დროის განმავლობაში.

სულ ეს არის, რაც უნდა დააყენო. ატვირთეთ კოდი არდუინოში. ახლა, აღარ უნდა გახსოვდეთ, რომ აკვარიუმის შუქები ჩართოთ და გამორთოთ!

მე არ შემიძლია მისი გადაღება თევზის რეზერვუარიდან, რომელშიც ის იქნება დამონტაჟებული, რადგან მე ჯერ არ მაქვს დაყენებული. მე განვაახლებ სასწავლო ინსტრუქციას, როგორც კი ყველაფერს შევქმნი!

იმედია მოგეწონათ მშენებლობა. თავად გააკეთე და გაერთე! ყოველთვის არის გაუმჯობესების ადგილი და ბევრი რამ არის სასწავლი. გამოდით საკუთარი იდეებით.

მრავალი წლის შემდეგ კვლავ ვიწყებ დარგული აკვარიუმებით. მე არ ვარ ექსპერტი ამ სფეროში. მოგერიდებათ დაწეროთ ნებისმიერი წინადადება მშენებლობასთან დაკავშირებით. გმადლობთ, რომ იყავით ბოლომდე.