„Pasidaryk pats“akvariumo valdiklis: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Sveiki! Šioje pamokoje norėjau parodyti, kaip pasidaryti akvariumo valdiklį. Internete yra daug valdiklių, tačiau jie kainuoja mažiausiai 100 USD. Mano valdiklis kainavo apie 15 USD. Kitas puikus dalykas kuriant savo akvariumo valdiklį yra tai, kad galite jį suasmeninti.

Gerai, bet kam man to reikia?

Akvariumo valdiklis yra didžiulė pagalba kiekvienam akvariumo savininkui. Jis gali valdyti šviesos diodus (lėtai įjunkite ir išjunkite tam tikru laiku), išmatuokite vandens temperatūrą (ir įjunkite signalizaciją, jei temperatūra yra per žema arba per aukšta), maitinkite žuvis, stebėkite vandens lygį, patikrinkite pH vandens ir pan. Jis gali valdyti viską, ką turite kontroliuoti savo akvariume, ir išmatuoti visus parametrus, kurie yra svarbūs jums, jūsų žuvims ir augalams.

Gerai, žinote, kodėl jums to reikia, dabar pažiūrėkime, kaip tai padaryti.

PASTABA: Ši instrukcija skirta tik akvariumo valdiklio gamybai, o ne pačiam akvariumui. Manau, kad jūs jau turite „veikiantį“akvariumą su žuvimis ir augalais arba norite sukurti naują akvariumą.

1 žingsnis: ko jums reikia

Pirma, jums reikia akvariumo ir gaubto (gaubtą galite pasigaminti patys. Daugiau informacijos 2 veiksme).

Elektroninės dalys:

• „Arduino“(aš naudojau „Nano 3.0“) - galite naudoti bet kurį „Arduino“, tačiau jame turėtų būti ne mažiau kaip 30 KB atminties
• LED juostelės (daugiau apie šviesos diodus 2 veiksme)
• vandeniui atsparus temperatūros jutiklis (aš naudojau DS18B20) - naudojau 2 jutiklius, bet pakanka vieno
• LCD ekranas (naudojau 1602 I2C)
• realaus laiko laikrodis (naudojau DS3231)
• 4 kanalų skaitmeninis jutiklinis jutiklis (aš naudoju šį)
• vandens lygio jutiklis (nenaudojamas)
• tranzistorius šviesos diodams valdyti (aš naudojau IRF840, bet galite naudoti bet kurį kitą MOSFET)
• 5V įtampos reguliatorius
• garsinis signalas (pasirenkama signalizacijai)
• 10k, 4,7k ir 1k omų rezistoriai
• Nuolatinės srovės maitinimo lizdo moteriškas lizdas 5,5*2,1 mm
• Nuolatinės srovės maitinimo šaltinis 12 V (priklausomai nuo to, kiek energijos sunaudoja jūsų LED juostos, pasirinkite maitinimo šaltinį su pakankamai energijos)

Kitos dalys:

• universali PCB plokštė
• kai kurios vyrų kaiščių antraštės
• daug laidų (laidai nuo moterų iki vyrų, moterų ir moterų ir tvirtos laidų laidai)
• daug litavimo
• užtrauktukai
• termiškai susitraukiantys vamzdžiai
• karštų klijų lazdelės
• laidų jungtys

Įrankiai:

• lituoklis
• vielos pjaustytuvas
• šilumos pistoletas
• karštas klijų pistoletas
• žirklės
• 3D spausdintuvas (LCD spausdinimui)
• Ruletė
• gręžtuvas (neprivaloma)
• atsuktuvas

Įgūdžiai:

• „Arduino“programavimas (patikrinkite šią klasę)
• litavimas (peržiūrėkite šią pamoką)
• 3D spausdinimas ir 3D piešimas (patikrinkite šią klasę)

Kaip minėjau anksčiau, visos dalys (išskyrus LED juostas) man kainavo apie 15 USD.

2 žingsnis: šviesa

Nesu ekspertas, todėl yra keletas nuorodų, paaiškinančių viską apie šviesą:

• Viskas apie šviesos šaltinį akvariume
• apie šviesos spektrą
• naudojant LED kaip šviesos šaltinį akvariume
• LED pirkėjų vadovas

Gerai, jei perskaitysite aukščiau pateiktus straipsnius, jūs pakankamai žinote, kad pasirinktumėte savo akvariumo apšvietimo tipą. Šioje instrukcijoje naudosiu šviesos diodus, nes juos lengva valdyti, jie yra patvaresni nei kitų tipų apšvietimas ir sunaudoja mažiau energijos. Dabar jūs turite atsakyti į kai kuriuos klausimus.

Atsparus vandeniui ar ne?

Paprastai geriau naudoti nelaidžius vandeniui šviesos diodus. Didelė drėgmė akvariume gali sugadinti net vandeniui atsparius šviesos diodus, taigi, jei pagaminsite LED gaubtą ir gerai izoliuosite, kad vanduo nepatektų į šviesos diodus, jūsų apšvietimo sistema veiks ilgai. Aš to nepadariau. Aš pasirinkau vandeniui atsparius šviesos diodus, priklijavau juos prie gaubto ir po mėnesio turėjau pataisyti vieną skydelį, nes kai kurie šviesos diodai sudegė, taip pat nuo gaubto nulupusios LED juostos nukrito į vandenį. Tikiuosi, nieko blogo neatsitiko. Taigi, jei norite, kad šviesos diodai ir žuvys būtų saugūs, turite pasigaminti arba nusipirkti gaubtą, kurio dugnas yra skaidrus ir per jį negali patekti vanduo (kaip šis).

RGB, skirtingų spalvų juostelės ar vienos spalvos juostelės?

RGB yra fantastiškas, nes galite valdyti šviesos spalvą, tačiau ji yra brangesnė ir sunkiau valdoma nei tik vienos spalvos šviesos diodai. Ar tikrai norite pakeisti spalvas? Jei norite, pavyzdžiui, mėgdžioti mėnulio šviesą, reikalingas RGB apšvietimas, tačiau jei to nepadarysite, galite pasirinkti skirtingų spalvų juosteles arba vieną spalvų juostelę. Jei pasirinksite vieną spalvų juostą, geriausi yra šviesos diodai, kurių spalvų temperatūra yra nuo 5500 K iki 6500 K - tai tokia pati šviesos spalva, kurią skleidžia saulė. Jame yra visas šviesos spektras nuo raudonos iki violetinės, todėl jūsų augalai turės tinkamą šviesą fotosintezei, o žuvys atrodys puikiai.

Daug šviesos diodų, skleidžiančių mažiau šviesos, arba keli labai galingi šviesos diodai?

Tai tikrai nesvarbu. Mano nuomone, daugelis šviesos diodų, skleidžiančių mažiau šviesos, yra geresni, nes atrodo, kad yra vienas didelis šviesos šaltinis. Bet tai tik mano nuomone.

3 žingsnis: Akvariumo valdiklio plokštė

Dabar padarykime lentą, kuri valdys akvariumą.

Šviesos diodų galia

Turite pagaminti jungtis, prie kurių galite lengvai prijungti LED juosteles. Norėdami tai padaryti, jums reikia kaiščių ir 2 laidų jungties, kaip 3 paveiksle. Prisukite ilgesnę kaiščio dalį prie kiekvienos jungties. Padarykite tiek jungčių, kiek reikia, kad prijungtumėte savo LED juosteles. Man reikėjo 3 - po vieną kiekvienai juostai.

Litavimo dalys

Suplanuokite, kur lituosite dalis (galite pažiūrėti į 4 paveikslą). Aš naudoju garso signalą, kad įspėčiau, kai temperatūra nukrenta per žemai arba pakyla per aukštai, bet jūs neturite jo naudoti. Atminkite, kad 10 k ohm rezistorius yra tarp GND ir „Arduino“PWM prievado, valdančio MOSFET, 1 k omo rezistorius yra tarp „Arduino PWM“prievado, valdančio MOSFET ir MOSFET vartus, ir 4,7 kΩ rezistorius yra tarp „Arduino“prievado, kuris nuskaito temperatūrą iš jutiklių ir +5V. Pabandykite kaiščius uždėti kuo arčiau tinkamų „Arduino“prievadų.

Dabar galite lituoti dalis prie PCB plokštės. Jei visas dalis litavote prie plokštės, galite jas prijungti. Atminkite, - nuo šviesos diodų iki šaltinio MOSFET ir nutekėjimo iš MOSFET į GND. Taip pat nepamirškite prijungti šviesos diodų tiesiai prie 12 V iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio, o ne prie įtampos reguliatoriaus. Prie kaiščių galite pridėti etikečių, kad žinotumėte, kuris smeigtukas yra.

Aš nenaudojau vandens lygio jutiklio, bet jei norite, galite jį naudoti.

Arduino programa

Prijunkite plokštę prie maitinimo šaltinio. Jei įjungtas „Arduino“diodas reiškia, kad nėra trumpojo jungimo. Dabar galite įkelti programą. Norėdami paleisti šią programą, jums reikės kelių bibliotekų:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• „OneWire“
• Dalaso temperatūra
• Viela (standartinė biblioteka)
• EEPROM (standartinė biblioteka)

Jei atsisiuntėte visas bibliotekas, galite įkelti programą į „Arduino“. Kodą rasite šios svetainės apačioje (arba galite atsisiųsti čia).

4 žingsnis: sumontuokite visus daiktus

LED juostelės

Pirma, jūs turite žinoti, kiek ir kiek juostelių jums reikia. Jei naudojate gaubtą, neskirtą šviesos diodams (kaip mano), patikrinkite, kur galite pritvirtinti juosteles.

Iškirpkite juosteles ir litavimo laidus iki + ir - ant juostos. Jei šviesos diodai neturi dangčio, turite izoliuoti laidus. Naudokite termiškai susitraukiantį vamzdį ir izoliacinę juostą bei daug karštų klijų. Dabar pritvirtinkite šviesos diodų juosteles prie gaubto. Paviršiui nuriebalinti galite naudoti acetoną, taip pat naudokite daug karštų klijų, kad pritvirtintumėte juosteles prie gaubto, kad jos nenukristų. Jei juostelės pritvirtintos, laidus nuveskite į vietą, kurioje bus valdymo plokštė.

Bandymas

Dabar atėjo laikas bandymui. Prijunkite ekraną, RTC, 4 kanalų skaitmeninį jutiklinį jutiklį, temperatūros jutiklius, vandens lygio jutiklį (jei turite), šviesos diodus ir prijunkite maitinimą.

Jei viskas įsijungia ir LCD rodo laiką ir temperatūrą, viskas veikia puikiai.

Dabar aš jums pasakysiu, kaip tai kontroliuoti. Kiekvieno mygtuko funkcijos: 1 (pažiūrėkite į 5 paveikslėlį) - meniu, gerai, priimti; 2 - atšaukti, atgal; 3 - žemyn, kairėn; 4 - aukštyn, tiesa.

Norėdami pakeisti laiką, turite spustelėti 1, tada 2 kartus 4 ir 1 (norėdami įvesti laikrodį). Spustelėkite 1, kad nustatytumėte laiką. Spustelėdami 3 ir 4 pasirinkite valandą, tada spustelėkite 1, kad patvirtintumėte valandą, tada pasirinkite minutę ir spustelėkite 1, tada pasirinkite sekundes. Pakeitimai bus išsaugoti spustelėjus 1 pasirinkus sekundes. Jei padarėte klaidą ir norite atšaukti, spustelėkite 2.

Tada pereikite prie Nustatyti datą ir nustatykite datą kaip nustatę laiką. Kitas nustatymas, jei vasaros laikas įjungtas arba išjungtas (numatytasis nustatymas yra išjungtas). Galiausiai nustatykite savaitės dieną.

Dabar turite nustatyti, kada norite įjungti ir išjungti šviesą. Taigi spustelėkite 2, kad grįžtumėte į pagrindinį meniu. Du kartus spustelėkite 3. Spustelėkite 1, kad pereitumėte į apšvietimo nustatymus. Jei norite visiškai išjungti šviesą, eikite į režimą ir nustatykite iš automatinio į išjungtą. Bet dabar jūs turite išbandyti šviesos diodus, todėl to nedarykite. Spustelėkite Aušros pradžia, kad nustatytumėte, kada norite įjungti šviesą. Tada nustatykite aušros trukmę (kiek laiko turėtų įsijungti šviesos diodai). Spustelėkite „Dusk Start“, kad nustatytumėte, kada norite išjungti šviesą. Ir po to nustatykite prieblandos trukmę (kiek laiko turėtų išsijungti šviesos diodai). Jei laikas yra tarp aušros pradžios ir sutemų pradžios, šviesos diodai turėtų lėtai įsijungti, jei ne, pakeiskite „Dusk Start“, kad jis prasidėtų vėliau. Jei šviesos diodai įsijungia, viskas yra puiku. Jei atjungsite maitinimą, visi nustatymai bus išsaugoti EEPROM.

Dabar galite prijungti LCD prie akvariumo gaubto.

LCD rankena

Pirmiausia atsisiųskite ir atsispausdinkite STL dalis, kurias rasite svetainės apačioje (jas galite atsisiųsti čia). Jums reikės 6 elektroninių ir 6 tvirtinimo kaiščių.

Pritvirtinkite 4 kanalų skaitmeninį jutiklinį jutiklį prie jutiklinio skydelio dangtelio, naudodami 2 elektroninius smaigalius. Tada pritvirtinkite jutiklinio skydelio dangtelį su 4 kanalų skaitmeniniu jutikliniu jutikliu prie laikiklio skystųjų kristalų, naudodami 2 tvirtinimo kaiščius (5 pav.).

Prijunkite laidus prie jutiklinio jutiklio ir sulenkite kaiščius, kad jie netrukdytų pritvirtinti LCD. Dabar pritvirtinkite skystųjų kristalų ekraną su 4 elektroniniais smaigaliais, prijunkite laidus prie skystųjų kristalų ekrano (8 pav.) Ir pritvirtinkite LCD dangtelį prie LCD laikiklio, naudodami 4 tvirtinimo kaiščius. Voila, jūs padarėte LCD rankenėlę.

Pritvirtinkite skystųjų kristalų ekraną prie gaubto ir prijunkite likučius

Naudodami užtrauktukus, suriškite laidus iš LCD ir jutiklinio jutiklio. Naudodami karštus klijus, pritvirtinkite LCD rankenėlę prie akvariumo gaubto. Įdėkite valdiklio plokštę į savo vietą ir prijunkite viską prie jos. Prijunkite maitinimo šaltinį ir patikrinkite, ar viskas veikia.

5 žingsnis: pabaiga

Tai ir yra. Jūs turite veikiantį akvariumo valdiklį. Atidžiai patikrinkite meniu. Yra keletas variantų, kurie jums gali būti naudingi. Tai tik prototipas. Galite jį išplėsti - pridėkite daugiau jutiklių, daugiau valdomų dalykų. Bet jei norite pridėti šiuos dalykus, prie „Arduino“turite pridėti SD kortelių skaitytuvą, nes pritrūks atminties.

Taigi atnaujinkite jį ir bendrinkite nuotraukas. Tikiuosi, kad jums tai patiko.

Ačiū, kad perskaitėte ir iki greito pasimatymo.

Simonexc

6 veiksmas: trikčių šalinimas

Klaida:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: lemtinga klaida:../Wire/Wire.h: Nėra tokio failo ar katalogo

Sprendimas:

„LiquidCrystal_I2C“bibliotekoje faile I2CIO.cpp pakeiskite 35 -ąją eilutę iš #include į #include

Klaida:

Ekrane nėra teksto arba yra keistų simbolių.

Sprendimas:

Laidai netinkamai prijungti. Šiek tiek pakreipkite laidus arba lituokite.