DIY Aquarium Controller: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ahoj! V tomto pokynu jsem vám chtěl ukázat, jak vyrobit ovladač akvária. Na internetu je k dispozici mnoho ovladačů, ale stojí nejméně 100 $. Můj ovladač stál asi 15 $. Další skvělou věcí při výrobě vlastního ovladače akvária je, že si jej můžete přizpůsobit.

Dobře, ale proč to potřebuji?

Ovladač akvária je obrovskou pomocí pro každého majitele akvária. Může ovládat LED diody (v daném čase jej pomalu zapínat a vypínat), měřit teplotu vody (a zapínat alarm, pokud je teplota příliš nízká nebo příliš vysoká), krmit ryby, sledovat hladinu vody, kontrolovat pH vody atd. Může ovládat vše, co musíte ve svém akváriu ovládat, a změřit každý parametr, který je pro vás, vaše ryby a rostliny relevantní.

Dobře, víš, proč to potřebuješ, a teď se podívejme, jak to udělat.

POZNÁMKA: Tento návod se týká pouze výroby ovladače akvária, nikoli výroby samotného akvária. Předpokládám, že už máte „pracovní“akvárium s rybami a rostlinami nebo si chcete udělat nové akvárium.

Krok 1: Co potřebujete

Nejprve k tomu potřebujete akvárium a kapuci (kapotu si můžete vyrobit sami. Další informace v kroku 2).

Elektronické součástky:

• Arduino (použil jsem Nano 3.0) - můžete použít jakékoli Arduino, ale mělo by mít alespoň 30 kB paměti
• LED pásky (více o LED v kroku 2)
• vodotěsný snímač teploty (použil jsem DS18B20) - použil jsem 2 snímače, ale jeden stačí
• LCD displej (použil jsem 1602 I2C)
• hodiny reálného času (použil jsem DS3231)
• 4kanálový digitální dotykový senzor (použil jsem tento)
• snímač hladiny vody (nepoužívá se)
• tranzistor pro ovládání LED (použil jsem IRF840, ale můžete použít jakýkoli jiný MOSFET)
• 5V regulátor napětí
• bzučák (volitelně pro alarm)
• Rezistory 10k, 4,7k a 1k ohm
• Zásuvka napájecího zdroje DC zásuvka 5,5*2,1 mm
• DC napájecí zdroj 12V (v závislosti na tom, kolik energie vaše LED pásky spotřebovávají, vyberte napájecí zdroj s dostatečným výkonem)

Další díly:

• univerzální deska plošných spojů
• nějaké mužské hlavičky pinů
• velké množství vodičů (dráty od samice k samci, od ženy k ženě a plné jádro)
• hodně pájky
• zapínání na zip
• smršťovací bužírky
• horké lepicí tyčinky
• drátové konektory

Nástroje:

• páječka
• štípačky
• horkovzdušná pistole
• horká lepicí pistole
• nůžky
• 3D tiskárna (k tisku pro LCD)
• svinovací metr
• vrtačka (volitelně)
• šroubovák

Dovednosti:

• Programování Arduino (podívejte se na tuto třídu)
• pájení (podívejte se na tento návod)
• 3D tisk a 3D kreslení (podívejte se na tuto třídu)

Jak jsem již řekl dříve, všechny díly (kromě LED pásků) mě stály asi 15 dolarů.

Krok 2: Světlo

Nejsem odborník, takže existuje několik odkazů, které vysvětlují vše o světle:

• vše o světelném zdroji v akváriu
• o světelném spektru
• pomocí LED jako světelného zdroje v akváriu
• Průvodce kupujícím LED

Dobře, pokud čtete výše uvedené články, víte dost na to, abyste si vybrali typ osvětlení pro vaše akvárium. V tomto pokynu použiji LED diody, protože se snadno ovládají, jsou odolnější než jiné typy osvětlení a spotřebovávají méně energie. Nyní musíte zodpovědět několik otázek.

Vodotěsné nebo ne?

Obecně je lepší použít nevodotěsné LED diody. Vysoká vlhkost v akváriu může poškodit i vodotěsné LED diody, takže pokud vyrobíte kapotu pro LED diody a dobře je izolujete, aby se k LED nedostala žádná voda, váš osvětlovací systém bude fungovat dlouho. Neudělal jsem to. Vybral jsem vodotěsné LED diody, nalepil jsem to na kapotu a po měsíci jsem musel opravit jeden panel, protože některé LED diody hořely, také LED pásy odlepené z kapoty a spadající do vody. Naštěstí se nic zlého nestalo. Pokud tedy chcete mít LED diody a ryby v bezpečí, musíte si vyrobit nebo koupit digestoř, která má průhledné dno a nepronikne přes ni žádná voda (jako tato).

RGB, proužky různé barvy nebo jednobarevné proužky?

RGB je fantastické, protože můžete ovládat barvu světla, ale je to dražší a hůře ovladatelné než jen jednobarevné LED diody. Opravdu chcete změnit barvy? Pokud chcete například napodobit měsíční svit, je nutné osvětlení RGB, ale pokud ne, můžete si vybrat různé barevné proužky nebo jednobarevné proužky. Pokud vyberete jeden barevný proužek, nejlepší jsou LED diody s barevnou teplotou od 5500 K do 6500 K - je to stejná barva světla, jakou vydává slunce. Obsahuje celé spektrum světla od červené po fialovou, takže vaše rostliny budou mít správné světlo pro fotosyntézu a ryby budou vypadat skvěle.

Mnoho LED diod, které vyzařují méně světla, nebo několik velmi výkonných LED diod?

To je vlastně jedno. Podle mého názoru je mnoho LED diod, které vyzařují méně světla, lepší, protože vypadají, že existuje jeden velký zdroj světla. Ale je to jen můj názor.

Krok 3: Deska řadiče akvária

Nyní uděláme desku, která bude ovládat akvárium.

Napájení LED diod

Musíte vyrobit konektory, ke kterým snadno připojíte LED pásky. K tomu potřebujete piny a 2vodičový konektor jako na 3. obrázku. Na každý konektor našroubujte delší část čepu. Vytvořte tolik konektorů, kolik potřebujete k připojení LED pásků. Potřeboval jsem 3 - jeden na každý proužek.

Pájecí díly

Naplánujte si, kde budete díly pájet (můžete se podívat na obrázek 4). Používám bzučák k alarmu, když teplota klesne příliš nízko nebo stoupne příliš vysoko, ale nemusíte jej používat. Pamatujte, že 10k ohmový odpor je mezi GND a Arduino PWM portem, který ovládá MOSFET, 1k ohmový odpor je mezi portem Arduino PWM, který ovládá bránu MOSFET a MOSFET a odpor 4,7k ohm je mezi portem Arduino, který čte teplotu ze senzorů a +5V. Zkuste dát piny co nejblíže správným portům Arduino.

Nyní můžete díly pájet na desku plošných spojů. Pokud jste všechny součásti připájili k desce, můžete je zapojit. Pamatujte si - od LED diod ke zdroji v MOSFET a odtoku z MOSFET na GND. A také nezapomeňte připojit LED diody přímo na 12V ze stejnosměrného napájení, nikoli do regulátoru napětí. K pinům můžete přidat štítky, abyste věděli, který pin je který.

Senzor hladiny vody jsem nepoužil, ale pokud chcete, můžete jej použít.

Program Arduino

Připojte desku k napájecímu zdroji. Pokud dioda na Arduinu svítí, znamená to, že nedochází ke zkratům. Nyní můžete program nahrát. Ke spuštění tohoto programu budete potřebovat několik knihoven:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• Teplota v Dallasu
• Wire (standardní knihovna)
• EEPROM (standardní knihovna)

Pokud jste si stáhli všechny knihovny, můžete program nahrát do Arduina. Kód najdete v dolní části tohoto webu (nebo si jej můžete stáhnout zde).

Krok 4: Montáž všech věcí

LED pásky

Nejprve musíte vědět, kolik a jak dlouhých pásků potřebujete. Používáte -li digestoř, která není určena pro LED diody (jako moje), zkontrolujte, kam lze pásy připevnit.

Odřízněte proužky a pájecí vodiče na + a - na pásku. Pokud LED diody nebudou mít žádný kryt, musíte izolovat vodiče. Použijte smršťovací bužírku a izolační pásku a hodně horkého lepidla. Nyní na kapotu připevněte LED pásky. K odmaštění povrchu můžete použít aceton, také pomocí horkého lepidla připevněte proužky na kapotu tak, aby nespadly. Pokud jsou pásy připevněny, veďte vodiče na místo, kde bude řídicí deska.

Test

Nyní je čas na test. Připojte displej, RTC, 4kanálový digitální dotykový senzor, teplotní senzory, snímač hladiny vody (pokud jej máte), diody LED a připojte napájení.

Pokud se vše zapíná a LCD zobrazuje čas a teplotu, vše funguje skvěle.

Nyní vám řeknu, jak to ovládat. Funkce každého tlačítka: 1 (podívejte se na 5. obrázek) - nabídka, ok, přijmout; 2 - zrušit, zpět; 3 - dole, doleva; 4 - nahoru, vpravo.

Chcete -li změnit čas, musíte kliknout na 1, potom 2krát na 4 a 1 (pro zadání hodin). Kliknutím na 1 nastavíte čas. Kliknutím na 3 a 4 vyberte hodinu, poté kliknutím na 1 hodinu přijmete, poté vyberte minutu a klikněte na 1, poté zvolte sekundy. Změny se uloží po kliknutí na 1 po výběru sekund. Pokud jste udělali chybu a chcete ji zrušit, klikněte na 2.

Poté přejděte na Nastavit datum a při nastavování času nastavte datum. Další nastavení, pokud je letní čas zapnutý nebo vypnutý (výchozí nastavení je vypnuto). Nakonec nastavte den v týdnu.

Nyní musíte nastavit, kdy se má světlo zapínat a vypínat. Kliknutím na 2 se tedy vrátíte do hlavní nabídky. Dvakrát klikněte na 3. Kliknutím na 1 přejděte na Nastavení osvětlení. Pokud chcete úplně vypnout světla, přejděte do režimu a nastavte z Auto na Vypnuto. Nyní však musíte vyzkoušet LED diody, takže to nedělejte. Kliknutím na Dawn Start nastavíte, kdy chcete rozsvítit světla. Poté nastavte dobu svítání (jak dlouho se mají LED diody rozsvěcet). Kliknutím na Dusk Start nastavíte, kdy chcete vypnout světla. A poté nastavte dobu soumraku (jak dlouho by měly LED diody zhasnout). Pokud je čas mezi Dawn Start a Dusk Start, LED diody by se měly pomalu rozsvítit, pokud ne, změňte Dusk Start, aby se spustil později. Pokud LED diody svítí, je vše skvělé. Pokud odpojíte napájení, všechna nastavení budou uložena do EEPROM.

Nyní můžete LCD namontovat na kapotu akvária.

Rukojeť LCD

Nejprve si stáhněte a vytiskněte části STL, které najdete v dolní části stránky (můžete si je stáhnout zde). Budete potřebovat 6 elektronických hrotů a 6 montážních hrotů.

Připojte 4kanálový digitální dotykový senzor ke krytu dotykového panelu pomocí 2 elektronických hrotů. Poté připevněte kryt dotykového panelu pomocí 4kanálového digitálního dotykového senzoru k montážnímu LCD pomocí 2 montážních hrotů (obrázek 5).

Připojte vodiče k dotykovému senzoru a ohněte kolíky tak, aby nebránily upevnění LCD. Nyní upevněte LCD displej pomocí 4 elektronických hrotů, připojte vodiče k LCD (obrázek 8) a kryt LCD připevněte k montážnímu LCD pomocí 4 montážních hrotů. Voilà, vyrobili jste rukojeť LCD.

Připojte LCD k odsavači a zbytek zapojte

Pomocí pásků na zip spojte vodiče z LCD a dotykového senzoru dohromady. Pomocí horkého lepidla připevněte držadlo LCD k digestoři akvária. Umístěte desku řadiče na své místo a připojte k ní vše. Připojte napájení a zkontrolujte, zda vše funguje.

Krok 5: Konec

To je ono. Máte funkční ovladač akvária. Pečlivě zkontrolujte nabídku. Existuje několik možností, které by pro vás mohly být užitečné. Toto je jen prototyp. Můžete jej rozšířit - přidat další senzory, více věcí k ovládání. Pokud ale chcete tyto věci přidat, musíte do Arduina přidat čtečku karet SD, protože vám dojde paměť.

Takže upgradujte a sdílejte fotografie. Doufám, že se vám to líbilo.

Děkujeme za přečtení a brzy na viděnou.

Simonexc

Krok 6: Odstraňování problémů

Chyba:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: fatální chyba:../Wire/Wire.h: Žádný takový soubor nebo adresář

Řešení:

V knihovně LiquidCrystal_I2C v souboru I2CIO.cpp změňte 35. řádek z #include na #include

Chyba:

Na displeji není žádný text nebo existují podivné symboly.

Řešení:

Dráty nejsou správně připojeny. Trochu kroutte dráty nebo je pájejte.