Controlador de bricolatge d'aquari: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola! En aquest instructiu, volia mostrar-vos com fer el controlador de l'aquari. Hi ha molts controladors disponibles a Internet, però costen com a mínim 100 dòlars. El meu controlador va costar uns 15 dòlars. Una altra cosa fantàstica de fer el vostre propi controlador d’aquari és que el podeu personalitzar.

Molt bé, però per què ho necessito?

El controlador de l'aquari és una gran ajuda per a tots els propietaris de l'aquari. Pot controlar els LED (encendre’l i apagar-lo lentament en un moment determinat), mesurar la temperatura de l’aigua (i activar l’alarma si la temperatura és massa baixa o massa alta), alimentar els peixos, controlar el nivell de l’aigua, comprovar el pH d'aigua, etc. Pot controlar tot el que heu de controlar al vostre aquari i mesurar tots els paràmetres rellevants per a vosaltres, els vostres peixos i plantes.

D'acord, ja sabeu per què el necessiteu, ara anem a veure com fer-ho.

NOTA: Aquesta instrucció només es tracta de fabricar el controlador de l'aquari, no de fer l'aquari en si mateix. Suposo que ja teniu un aquari "que funciona" amb peixos i plantes o voleu crear un aquari nou.

Pas 1: el que necessiteu

En primer lloc, necessiteu un aquari i una caputxa per a ell (podeu fabricar la caputxa vosaltres mateixos. Més informació al pas 2).

Peces electròniques:

• un Arduino (he utilitzat Nano 3.0): podeu utilitzar qualsevol Arduino, però hauria de tenir almenys 30 kB de memòria
• Tires de LED (més informació sobre els LED al pas 2)
• sensor de temperatura impermeable (he utilitzat DS18B20): he utilitzat 2 sensors, però n'hi ha prou
• Pantalla LCD (he utilitzat 1602 I2C)
• rellotge en temps real (he utilitzat DS3231)
• Sensor tàctil digital de 4 canals (he utilitzat aquest)
• sensor de nivell d'aigua (no s'utilitza)
• transistor per controlar els LED (he utilitzat IRF840, però podeu utilitzar qualsevol altre MOSFET)
• Regulador de tensió 5V
• timbre (opcional per alarma)
• Resistències de 10k, 4,7k i 1k ohm
• Presa femella de presa d'alimentació de CC de 5,5 * 2,1 mm
• Alimentació de corrent continu 12V (depèn de la quantitat d’energia que consumeixin les vostres tires LED, trieu la font d’alimentació amb prou energia)

Altres parts:

• placa PCB universal
• algunes capçaleres de pins masculins
• molts cables (de femella a mascle, femella a femella i cables de nucli sòlid)
• molta soldadura
• tirants amb cremallera
• tubs termoretractors
• pals de cola calents
• connectors de cable

Eines:

• soldador
• tallador de filferro
• pistola de calor
• pistola de cola calenta
• tisores
• Impressora 3D (per imprimir muntatge per a LCD)
• cinta mètrica
• perforador (opcional)
• tornavís

Habilitats:

• Programació Arduino (fes un cop d'ull a aquesta classe)
• soldadura (mireu aquest tutorial)
• Impressió 3D i dibuix 3D (fes un cop d'ull a aquesta classe)

Com he dit anteriorment, totes les peces (excepte les tires LED) em van costar uns 15 dòlars.

Pas 2: Llum

No sóc expert, així que hi ha alguns enllaços que expliquen tot sobre la llum:

• tot sobre la font de llum en un aquari
• sobre l’espectre de llum
• utilitzant el LED com a font de llum en un aquari
• Guia de compradors de LED

D'acord, si llegiu els articles anteriors, en sabeu prou com per triar el tipus d'il·luminació del vostre aquari. En aquest instructiu, faré servir LEDs, perquè són fàcils de controlar, són més duradors que altres tipus d’il·luminació i consumeixen menys energia. Ara heu de respondre algunes preguntes.

Impermeable o no?

En general, és millor utilitzar LED no impermeables. La humitat elevada en un aquari pot danyar fins i tot els LED impermeables, de manera que si fabriqueu una caputxa per als LEDs i els aïlleu bé perquè no arribi aigua als LED, el vostre sistema d’il·luminació funcionarà durant molt de temps. No ho vaig fer. Vaig escollir LED impermeables, l’he enganxat a la campana i al cap d’un mes vaig haver d’arreglar un panell perquè es van cremar alguns LEDs, també les tires de LED es van desprendre de la campana i van caure a l’aigua. Amb sort, no va passar res dolent. Per tant, si voleu mantenir els LEDs i els peixos segurs, heu de fabricar o comprar una campana que tingui un fons transparent i que no hi pugui passar aigua (com aquesta).

RGB, tires de diferents colors o tires d’un color?

El RGB és fantàstic perquè podeu controlar el color clar, però és més car i més difícil de controlar que només els LED d’un color. De veres voleu canviar els colors? Si voleu, per exemple, imitar la llum de la lluna, cal una il·luminació RGB, però si no ho feu, podeu triar tires de colors diferents o tires de color. Si escolliu una tira de colors, els millors són els LED amb una temperatura de color de 5500 K a 6500 K: és el mateix color clar que emet el sol. Conté un espectre de llum complet, del vermell al violeta, de manera que les plantes tindran la llum adequada per a la fotosíntesi i els peixos quedaran molt bé.

Molts LED que emeten menys llum o pocs LED molt potents?

Realment no importa. Al meu entendre, molts LEDs que emeten menys llum són millors perquè semblen que hi ha una gran font de llum. Però és només la meva opinió.

Pas 3: Tauler de control de l'aquari

Ara fem el tauler que controlarà l'aquari.

Alimentació dels LEDs

Heu de fer connectors als quals pugueu connectar fàcilment les tires LED. Per fer-ho, necessiteu pins i un connector de 2 cables, com en la tercera imatge. Enrosqueu una part més llarga del pin a cada connector. Feu tants connectors com necessiteu per connectar les vostres tires LED. Necessitava 3 - un per cada tira.

Peces de soldadura

Planifiqueu on soldareu les peces (podeu veure la imatge 4). Faig servir un timbre per alarmar quan la temperatura baixa massa o augmenta massa, però no cal que l’utilitzeu. Recordeu que la resistència de 10 k ohm està entre el port GND i Arduino PWM que controla el MOSFET, la resistència 1 k ohm està entre el port Arduino PWM que controla la porta MOSFET i MOSFET i la resistència de 4,7 k ohm està entre el port Arduino que llegeix la temperatura dels sensors i + 5V. Intenteu posar els pins el més a prop possible dels ports Arduino adequats.

Ara podeu soldar les peces a la placa PCB. Si heu soldat totes les peces al tauler, les podeu connectar. Recordeu, des dels LED fins a la font del MOSFET i desapareixerà del MOSFET al GND. I també recordeu connectar els LED directament a 12V des de la font d'alimentació de CC, no al regulador de tensió. Podeu afegir etiquetes als pins per saber quin pin és quin.

No he utilitzat el sensor de nivell d’aigua, però si voleu, podeu utilitzar-lo.

Programa Arduino

Connecteu la placa a la font d'alimentació. Si el díode d'Arduino està activat significa que no hi ha curtcircuits. Ara podeu penjar el programa. Per executar aquest programa necessitareu algunes biblioteques:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• DallasTemperature
• Cable (biblioteca estàndard)
• EEPROM (biblioteca estàndard)

Si heu descarregat totes les biblioteques, podeu penjar el programa a Arduino. Trobareu el codi a la part inferior d’aquest lloc (o el podeu descarregar aquí).

Pas 4: muntatge de totes les coses

Tires LED

En primer lloc, heu de saber quantes tires i quant de temps necessiteu. Si utilitzeu una campana no dissenyada per a LEDs (com la meva) comproveu on podeu fixar les tires.

Talleu les tires i els fils de soldar a + i - a la tira. Si els LED no tenen cap tapa, heu d’aïllar els cables. Utilitzeu un tub termoretràctil i cinta aïllant i molta cola calenta. Ara poseu les tires LED a la caputxa. Podeu utilitzar acetona per desgreixar la superfície, també utilitzeu molta cola calenta per fixar les tires a la campana que no cauran. Si s’uneixen les tires, executeu els cables fins al lloc on hi haurà la placa de control.

Prova

Ara toca fer la prova. Connecteu la pantalla, el RTC, el sensor tàctil digital de 4 canals, els sensors de temperatura, el sensor de nivell d’aigua (si en teniu), els LEDs i connecteu l’alimentació.

Si tot s’encén i la pantalla LCD mostra el temps i la temperatura, tot funcionarà molt bé.

Ara us explicaré com controlar-lo. Funcions de cada botó: 1 (mireu la cinquena imatge) - menú, d'acord, accepteu; 2 - cancel·lar, tornar; 3 - cap avall, a l'esquerra; 4 - amunt, bé.

Per canviar l'hora cal fer clic a 1 i, a continuació, 2 vegades 4 i 1 (per entrar al rellotge). Feu clic a 1 per definir una hora. En fer clic a 3 i 4, trieu l’hora, feu clic a 1 per acceptar l’hora i, a continuació, trieu el minut i feu clic a 1 i, a continuació, trieu segons. Els canvis es desaran quan feu clic a 1 després de triar segons. Si heu comès un error i voleu cancel·lar-lo, feu clic a 2.

A continuació, moveu-vos a Establir data i configureu la data a mesura que definiu l'hora. Configuració següent si l'hora d'estiu està activada o desactivada (el valor predeterminat està desactivat). Per últim, configureu el dia de la setmana.

Ara heu d’establir quan voleu que el llum s’encengui i s’apagui. Feu clic a 2 per tornar al menú principal. Feu clic a 3 dues vegades. Feu clic a 1 per anar a Configuració de llum. Si voleu apagar completament els llums, aneu a Mode i configureu d'Automàtic a Apagat. Però ara heu de provar els LED, així que no ho feu. Feu clic a Dawn Start per configurar quan voleu encendre els llums. A continuació, configureu la durada de l’alba (quant de temps s’han d’encendre els LED). Feu clic a Iniciar vespre per configurar quan voleu apagar els llums. I després d'això, definiu la durada del capvespre (quant de temps s'han d'apagar els LED). Si el temps és entre l’inici de l’alba i l’inici del vespre, els LED s’han d’encendre lentament, si no, canvieu l’inici del vespre perquè s’iniciï més endavant. Si els LED s’encenen tot és fantàstic. Si desconnecteu l'alimentació, tots els paràmetres es desaran a EEPROM.

Ara podeu muntar la pantalla LCD a la campana de l'aquari.

Mànec LCD

En primer lloc, descarregueu i imprimiu les parts STL que trobareu a la part inferior del lloc (les podeu descarregar aquí). Necessitareu 6 espigues electròniques i 6 espigues de muntatge.

Connecteu el sensor tàctil digital de 4 canals a la coberta del tauler tàctil mitjançant 2 punxes electròniques. A continuació, fixeu la tapa del tauler tàctil amb un sensor tàctil digital de 4 canals a la pantalla LCD de muntatge mitjançant 2 puntes de muntatge (imatge 5).

Connecteu els cables al sensor tàctil i doblegueu els pins perquè no impedeixin la fixació de la pantalla LCD. Ara fixeu la pantalla LCD amb 4 puntes electròniques, connecteu els cables a la pantalla LCD (imatge 8) i connecteu la tapa LCD a la pantalla LCD de muntatge mitjançant 4 puntes de muntatge. Voilà, heu fabricat el mànec LCD.

Connecteu la pantalla LCD a la campana i connecteu la resta

Utilitzant tirants amb cremallera, lligueu els cables de la pantalla LCD i el sensor tàctil. Feu servir la cola calenta per fixar el mànec LCD a la campana de l'aquari. Col·loqueu la placa del controlador al seu lloc i connecteu-hi tot. Connecteu la font d'alimentació i comproveu si tot funciona.

Pas 5: el final

Això és tot. Teniu un controlador d’aquari que funciona. Consulteu atentament el menú. Hi ha algunes opcions que us poden ser útils. Això és només un prototip. Podeu ampliar-lo: afegiu més sensors i més coses a controlar. Però si voleu afegir aquestes coses, heu d’afegir el lector de targetes SD a l’Arduino, perquè us quedareu sense memòria.

Per tant, actualitzeu-lo i compartiu fotos. Espero que us hagi agradat.

Gràcies per llegir-ho i fins aviat.

Simonexc

Pas 6: resolució de problemes

Error:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: error greu:../Wire/Wire.h: no hi ha cap fitxer ni directori

Solució:

A la biblioteca LiquidCrystal_I2C del fitxer I2CIO.cpp canvieu la línia 35 de #include a #include

Error:

No hi ha text a la pantalla o hi ha símbols estranys.

Solució:

Els cables no estan connectats correctament. Agiteu una mica els cables o soldeu-los.