Pengawal Akuarium DIY: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Hai! Dalam arahan ini, saya ingin menunjukkan kepada anda bagaimana membuat pengawal akuarium. Terdapat banyak alat kawalan yang tersedia di Internet, tetapi harganya sekurang-kurangnya $ 100. Pengawal saya berharga kira-kira $ 15. Satu lagi perkara hebat dalam membuat pengawal akuarium anda ialah anda boleh memperibadikannya.

Baiklah, tetapi mengapa saya memerlukannya?

Pengawal akuarium adalah pertolongan besar bagi setiap pemilik akuarium. Ia dapat mengawal LED (nyalakan dan matikan perlahan pada waktu tertentu), ukur suhu air (dan hidupkan penggera jika suhu terlalu rendah atau terlalu tinggi), beri makan ikan anda, pantau permukaan air, periksa pH air, dsb. Ia dapat mengawal semua yang harus anda kendalikan di akuarium anda dan mengukur setiap parameter yang berkaitan dengan anda, ikan dan tumbuhan anda.

OK, anda tahu mengapa anda memerlukannya, sekarang mari kita lihat bagaimana membuatnya.

CATATAN: Arahan ini hanya untuk membuat pengawal akuarium, bukan untuk membuat akuarium itu sendiri. Saya menganggap bahawa anda sudah mempunyai akuarium "berfungsi" dengan ikan dan tumbuhan atau anda ingin membuat akuarium baru.

Langkah 1: Apa yang Anda Perlu

Pertama, anda memerlukan akuarium dan tudung untuknya (anda boleh membuat tudung sendiri. Maklumat lebih lanjut dalam langkah 2).

Bahagian elektronik:

• sebuah Arduino (saya menggunakan Nano 3.0) - anda boleh menggunakan Arduino mana-mana tetapi ia harus mempunyai sekurang-kurangnya 30 kB memori
• Jalur LED (lebih lanjut mengenai LED pada langkah 2)
• sensor suhu kalis air (saya menggunakan DS18B20) - Saya menggunakan 2 sensor, tetapi satu cukup
• Paparan LCD (saya menggunakan 1602 I2C)
• jam masa nyata (saya menggunakan DS3231)
• Sensor sentuhan digital 4 saluran (saya menggunakan yang ini)
• sensor paras air (tidak digunakan)
• transistor untuk mengawal LED (saya menggunakan IRF840, tetapi anda boleh menggunakan MOSFET lain)
• Pengatur voltan 5V
• buzzer (pilihan untuk penggera)
• Perintang 10k, 4.7k dan 1k ohm
• Soket soket wanita DC power supply 5.5 * 2.1 mm
• Bekalan kuasa DC 12V (bergantung pada berapa banyak kuasa yang digunakan jalur LED anda memilih bekalan kuasa dengan kuasa yang mencukupi)

Bahagian lain:

• papan PCB sejagat
• beberapa tajuk pin lelaki
• banyak wayar (wayar wanita-ke-lelaki, perempuan-ke-wanita dan teras teras padat)
• banyak pateri
• ikatan zip
• tiub pengecutan panas
• tongkat panas panas
• penyambung wayar

Alat:

• besi pematerian
• pemotong wayar
• pistol haba
• pistol gam panas
• gunting
• Pencetak 3D (untuk mencetak pemasangan untuk LCD)
• pita pengukur
• penggerudi (pilihan)
• pemutar skru

Kemahiran:

• Pengaturcaraan Arduino (lihat kelas ini)
• pematerian (lihat tutorial ini)
• Percetakan 3D dan lukisan 3D (lihat kelas ini)

Seperti yang saya katakan sebelumnya, semua bahagian (kecuali jalur LED) berharga kira-kira $ 15.

Langkah 2: Cahaya

Saya bukan pakar jadi ada beberapa pautan yang menerangkan segala-galanya mengenai cahaya:

• semua mengenai sumber cahaya di akuarium
• mengenai spektrum cahaya
• menggunakan LED sebagai sumber cahaya di akuarium
• Panduan pembeli LED

OK, jika anda membaca artikel di atas, anda cukup tahu memilih jenis pencahayaan untuk akuarium anda. Dalam arahan ini, saya akan menggunakan LED, kerana mudah dikawal, lebih tahan lama daripada jenis pencahayaan lain dan mereka menggunakan tenaga yang lebih sedikit. Sekarang anda harus menjawab beberapa soalan.

Kalis air atau tidak?

Secara amnya, lebih baik menggunakan LED yang tidak kalis air. Kelembapan yang tinggi di akuarium boleh merosakkan LED kalis air, jadi jika anda membuat tudung untuk LED dan mengasingkannya dengan baik sehingga tidak ada air yang masuk ke LED, sistem pencahayaan anda akan berfungsi untuk masa yang lama. Saya tidak melakukan ini. Saya memilih LED kalis air, saya menempelkannya ke tudung dan setelah sebulan saya perlu memasang satu panel kerana beberapa LED terbakar, juga jalur LED yang terkelupas dari tudung dan jatuh ke dalam air. Mudah-mudahan, tidak ada yang buruk berlaku. Oleh itu, jika anda ingin memastikan keselamatan LED dan ikan anda mesti membuat atau membeli tudung yang mempunyai bahagian bawah yang telus dan tidak ada air yang dapat melaluinya (seperti ini).

RGB, jalur warna berbeza atau jalur satu warna?

RGB hebat kerana anda dapat mengawal warna cahaya, tetapi lebih mahal dan lebih sukar dikawal daripada hanya satu warna LED. Adakah anda benar-benar mahu menukar warna? Sekiranya anda ingin, misalnya, meniru cahaya bulan, pencahayaan RGB diperlukan, tetapi jika tidak, anda boleh memilih jalur warna yang berbeza atau satu jalur warna. Sekiranya anda memilih satu jalur warna yang terbaik adalah LED dengan suhu warna dari 5500 K hingga 6500 K - warna cahaya yang sama seperti yang dipancarkan matahari. Ia mengandungi spektrum cahaya penuh dari merah hingga ungu, jadi tanaman anda akan mendapat cahaya yang tepat untuk fotosintesis dan ikan akan kelihatan hebat.

Banyak LED yang memancarkan cahaya kurang atau sedikit LED yang sangat kuat?

Tidak begitu penting. Pada pendapat saya, banyak LED yang mengeluarkan cahaya kurang lebih baik kerana kelihatan seperti ada satu sumber cahaya yang besar. Tetapi itu hanya pendapat saya.

Langkah 3: Papan Pengawal Akuarium

Sekarang mari kita buat papan yang akan mengawal akuarium.

Kuasa LED

Anda mesti membuat penyambung yang boleh anda pasangkan jalur LED dengan mudah. Untuk melakukan ini, anda memerlukan pin dan penyambung 2 wayar seperti pada gambar ke-3. Skru bahagian pin yang lebih panjang ke setiap penyambung. Buat seberapa banyak penyambung yang anda perlukan untuk menyambungkan jalur LED anda. Saya memerlukan 3 - satu untuk setiap jalur.

Bahagian pematerian

Rancang di mana anda akan menyolder bahagian (anda boleh melihat gambar 4). Saya menggunakan bel untuk membimbangkan apabila suhu turun terlalu rendah atau terlalu tinggi, tetapi anda tidak perlu menggunakannya. Ingat, perintang 10k ohm berada di antara port GND dan Arduino PWM yang mengawal MOSFET, perintang 1k ohm berada di antara port Arduino PWM yang mengawal pintu MOSFET dan MOSFET dan perintang 4.7k ohm berada di antara port Arduino yang membaca suhu dari sensor dan + 5V. Cuba letakkan pin sedekat mungkin ke port Arduino yang betul.

Sekarang anda boleh menyolder bahagian ke papan PCB. Sekiranya anda menyolder semua bahagian ke papan, anda boleh memasangnya. Ingat, - dari LED ke sumber di MOSFET dan toskan dari MOSFET ke GND. Dan juga ingat untuk menyambungkan LED terus ke 12V dari bekalan kuasa DC, bukan ke pengatur voltan. Anda boleh menambahkan label pada pin untuk mengetahui pin mana.

Saya tidak menggunakan sensor paras air, tetapi jika anda mahu, anda boleh menggunakannya.

Program Arduino

Sambungkan papan ke bekalan kuasa. Sekiranya dioda Arduino dihidupkan bermakna tidak ada litar pintas. Sekarang anda boleh memuat naik program. Untuk menjalankan program ini, anda memerlukan beberapa perpustakaan:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• Suhu Dallas
• Kawat (perpustakaan standard)
• EEPROM (perpustakaan standard)

Sekiranya anda memuat turun semua perpustakaan, anda boleh memuat naik program ke Arduino. Anda akan menemui kod di bahagian bawah laman web ini (atau anda boleh memuat turunnya di sini).

Langkah 4: Memasang Semua Bahan

Jalur LED

Pertama, anda harus mengetahui berapa banyak dan berapa helai panjang yang anda perlukan. Sekiranya anda menggunakan tudung yang tidak dirancang untuk LED (seperti saya) periksa di mana anda boleh memasang helai.

Potong jalur dan wayar pateri ke + dan - pada jalur. Sekiranya LED tidak mempunyai penutup, anda perlu mengasingkan wayar. Gunakan tiub pengecutan panas dan pita penebat, dan banyak gam panas. Sekarang pasangkan jalur LED ke tudung. Anda boleh menggunakan aseton untuk menghilangkan permukaan, juga menggunakan banyak gam panas untuk melekatkan helai ke tudung agar tidak jatuh. Sekiranya jalur dipasang, jalankan wayar ke tempat di mana papan kawalan berada.

Uji

Sekarang tiba masanya untuk ujian. Sambungkan paparan, RTC, sensor sentuhan digital 4 saluran, sensor suhu, sensor paras air (jika ada), LED dan sambungkan kuasa.

Sekiranya semuanya dihidupkan dan LCD memaparkan masa dan suhu semuanya berfungsi dengan baik.

Sekarang saya akan memberitahu anda cara mengawalnya. Fungsi setiap butang: 1 (lihat gambar ke-5) - menu, ok, terima; 2 - batalkan, kembali; 3 - bawah, kiri; 4 - ke atas, betul.

Untuk menukar masa anda perlu mengklik 1, kemudian 2 kali 4 dan 1 (untuk memasukkan Jam). Klik 1 untuk menetapkan masa. Dengan mengklik 3 dan 4 pilih jam, kemudian klik 1 untuk menerima jam, kemudian pilih minit dan klik 1, kemudian pilih saat. Perubahan akan disimpan apabila anda mengklik 1 setelah memilih saat. Sekiranya anda melakukan kesalahan dan anda ingin membatalkan klik 2.

Kemudian beralih ke Tetapkan Tarikh dan tetapkan tarikh semasa anda menetapkan masa. Tetapkan seterusnya jika waktu musim panas dihidupkan atau dimatikan (lalai dimatikan). Akhir sekali, tetapkan hari dalam seminggu.

Sekarang anda harus mengatur bila anda mahu lampu menyala dan mati. Oleh itu, klik 2 untuk kembali ke menu utama. Klik 3 dua kali. Klik 1 untuk pergi ke tetapan Cahaya. Sekiranya anda ingin mematikan lampu sepenuhnya, pergi ke Mod dan tetapkan dari Auto ke Mati. Tetapi sekarang anda mesti menguji LED, jadi jangan lakukan itu. Klik Fajar Mula untuk menetapkan bila anda mahu menyalakan lampu. Kemudian tetapkan tempoh subuh (berapa lama LED mesti menyala). Klik Mula Senja untuk menetapkan bila anda mahu mematikan lampu. Dan selepas itu tetapkan waktu senja (berapa lama LED mesti dimatikan). Sekiranya waktunya antara Dawn Start dan Dusk Start, LED akan perlahan-lahan menyala, jika tidak, ubah Dusk Start yang akan dimulakan kemudian. Sekiranya LED menyala semuanya bagus. Sekiranya anda memutuskan sambungan semua tetapan akan disimpan di EEPROM.

Sekarang anda boleh memasang LCD ke tudung akuarium.

Pemegang LCD

Pertama sekali, muat turun dan cetak bahagian STL yang anda akan dapati di bahagian bawah laman web (anda boleh memuat turunnya di sini). Anda memerlukan 6 lonjakan elektronik dan 6 lonjakan pemasangan.

Pasang sensor sentuh digital 4 saluran ke penutup panel sentuh menggunakan 2 lonjakan elektronik. Kemudian pasangkan penutup panel sentuh dengan sensor sentuh digital 4 saluran ke mount LCD menggunakan 2 lonjakan (gambar 5).

Sambungkan wayar ke sensor sentuh dan bengkokkan pin agar tidak menghalang pemasangan LCD. Sekarang kencangkan LCD dengan 4 lonjakan elektronik, sambungkan wayar ke LCD (gambar 8) dan pasangkan penutup LCD ke pemasangan LCD menggunakan 4 lonjakan pemasangan. Sudah tentu, anda telah membuat pemegang LCD.

Pasang LCD ke tudung dan kawat selebihnya

Menggunakan ikatan zip, ikat wayar dari LCD dan sensor sentuh bersama. Dengan menggunakan lem panas, pasangkan pemegang LCD ke tudung akuarium. Letakkan papan pengawal di tempatnya dan sambungkan semuanya padanya. Sambungkan bekalan kuasa dan periksa sama ada semuanya berfungsi.

Langkah 5: Akhir

Inilah dia. Anda mempunyai pengawal akuarium yang berfungsi. Periksa menu dengan teliti. Terdapat beberapa pilihan yang mungkin berguna untuk anda. Ini hanyalah prototaip. Anda boleh mengembangkannya - tambahkan lebih banyak sensor, lebih banyak perkara untuk dikawal. Tetapi jika anda ingin menambahkan perkara-perkara ini, anda harus menambahkan pembaca kad SD ke Arduino, kerana memori anda akan habis.

Oleh itu, tingkatkan dan kongsi foto. Harap anda menyukai ini.

Terima kasih kerana membaca dan melihat anda tidak lama lagi.

Simonexc

Langkah 6: Penyelesaian masalah

Ralat:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: ralat maut:../Wire/Wire.h: Tiada fail atau direktori seperti itu

Penyelesaian:

Di perpustakaan LiquidCrystal_I2C dalam fail I2CIO.cpp ubah baris ke-35 dari #include menjadi #include

Ralat:

Tidak ada teks di paparan atau ada simbol pelik.

Penyelesaian:

Wayar tidak disambungkan dengan betul. Putar wayar sedikit atau pateri.