DIY ovládač akvária: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ahoj! V tomto návode som vám chcel ukázať, ako sa robí ovládač akvária. Na internete je k dispozícii mnoho ovládačov, ale stoja najmenej 100 dolárov. Môj ovládač stál asi 15 dolárov. Ďalšou skvelou vecou pri vytváraní vlastného ovládača akvária je, že si ho môžete prispôsobiť.

Dobre, ale prečo to potrebujem?

Ovládač akvária je obrovskou pomocou pre každého majiteľa akvária. Dokáže ovládať diódy LED (v danom čase ho pomaly zapínať a vypínať), merať teplotu vody (a zapnúť alarm, ak je teplota príliš nízka alebo príliš vysoká), kŕmiť ryby, monitorovať hladinu vody, kontrolovať pH vody atď. Dokáže ovládať všetko, čo musíte vo svojom akváriu ovládať, a merať každý parameter, ktorý je pre vás, vaše ryby a rastliny relevantný.

Dobre, vieš, prečo to potrebuješ, teraz sa pozrime, ako to urobiť.

POZNÁMKA: Tento návod sa týka iba výroby ovládača akvária, nie výroby samotného akvária. Predpokladám, že už máte „pracovné“akvárium s rybami a rastlinami alebo si chcete urobiť nové akvárium.

Krok 1: Čo potrebujete

Najprv na to potrebujete akvárium a kapucňu (kapucňu si môžete vyrobiť sami. Viac informácií v kroku 2).

Elektronické súčiastky:

• Arduino (používal som Nano 3.0) - môžete použiť akékoľvek Arduino, ale malo by mať aspoň 30 kB pamäte
• LED pásy (viac o LED v kroku 2)
• vodotesný snímač teploty (použil som DS18B20) - použil som 2 snímače, ale jeden stačí
• LCD displej (použil som 1602 I2C)
• hodiny v reálnom čase (použil som DS3231)
• 4 -kanálový digitálny dotykový senzor (použil som tento)
• snímač hladiny vody (nepoužitý)
• tranzistor na ovládanie LED diód (použil som IRF840, ale môžete použiť aj iný MOSFET)
• 5V regulátor napätia
• bzučiak (voliteľný pre alarm)
• Rezistory 10k, 4,7k a 1k ohm
• Zásuvka napájacieho zdroja DC zásuvka 5,5*2,1 mm
• Napájanie jednosmerným prúdom 12V (v závislosti od toho, koľko energie spotrebujú vaše LED pásy, zvoľte napájací zdroj s dostatočným výkonom)

Ďalšie diely:

• univerzálna doska plošných spojov
• niektoré hlavičky pinov mužského pohlavia
• veľa drôtov (drôty na samce, samice a samice a plné žily)
• veľa spájky
• zapínanie na zips
• teplom zmrštiteľné trubice
• horúce lepiace tyčinky
• drôtené konektory

Náradie:

• spájkovačka
• drôtová rezačka
• tepelná pištoľ
• horúca lepiaca pištoľ
• nožnice
• 3D tlačiareň (na tlačový držiak pre LCD)
• zvinovací meter
• vŕtačka (voliteľné)
• skrutkovač

Zručnosti:

• Programovanie Arduino (pozrite sa na túto triedu)
• spájkovanie (pozrite si tento návod)
• 3D tlač a 3D kreslenie (pozrite si túto triedu)

Ako som už povedal, všetky diely (okrem LED pásikov) ma stáli asi 15 dolárov.

Krok 2: Svetlo

Nie som odborník, takže existuje niekoľko odkazov, ktoré vysvetľujú všetko o svetle:

• všetko o svetelnom zdroji v akváriu
• o svetelnom spektre
• pomocou LED ako zdroja svetla v akváriu
• Príručka pre kupujúcich LED

Dobre, ak si prečítate vyššie uvedené články, viete dosť na to, aby ste si vybrali typ osvetlenia pre vaše akvárium. V tomto návode použijem LED diódy, pretože sa dajú ľahko ovládať, sú odolnejšie ako ostatné typy osvetlenia a spotrebúvajú menej energie. Teraz si musíte zodpovedať niekoľko otázok.

Vodotesné alebo nie?

Spravidla je lepšie používať nevodotesné diódy LED. Vysoká vlhkosť v akváriu môže poškodiť aj vodotesné LED diódy, takže ak vyrobíte kapucňu pre LED diódy a dobre ich izolujete, aby sa k LED diódam nedostala voda, váš svetelný systém bude fungovať dlho. Neurobil som to. Vybral som vodotesné LED diódy, nalepil som ich na kapotu a po mesiaci som musel opraviť jeden panel, pretože niektoré LED diódy zhoreli, tiež LED pásy odlepené z kapoty a spadajúce do vody. Našťastie sa nič zlé nestalo. Ak teda chcete zaistiť bezpečnosť diód LED a rýb, musíte si kúpiť alebo kúpiť kapucňu, ktorá má priehľadné dno a cez ktorú sa nedostane žiadna voda (ako táto).

RGB, pásy rôznych farieb alebo jednofarebné pásy?

RGB je fantastický, pretože môžete ovládať farbu svetla, ale je drahší a ťažšie sa ovládať ako iba jednofarebné LED diódy. Naozaj chcete zmeniť farby? Ak chcete napríklad napodobniť mesačný svit, je potrebné osvetlenie RGB, ale ak nie, môžete si vybrať rôzne farebné pásy alebo jednofarebné pásy. Ak si vyberiete jeden farebný pás, najlepšie budú LED diódy s teplotou farby od 5500 K do 6500 K - je to rovnaká farba svetla, akú vyžaruje slnko. Obsahuje celé spektrum svetla od červenej po fialovú, takže vaše rastliny budú mať správne svetlo na fotosyntézu a ryby budú vyzerať skvele.

Mnoho LED diód, ktoré vyžarujú menej svetla alebo niekoľko veľmi výkonných LED diód?

To je vlastne jedno. Podľa môjho názoru je veľa diód LED, ktoré vyžarujú menej svetla, lepšie, pretože vyzerá, že existuje jeden veľký svetelný zdroj. Ale je to len môj názor.

Krok 3: Doska ovládača akvária

Teraz vyrobíme dosku, ktorá bude ovládať akvárium.

Napájanie LED diód

Musíte vytvoriť konektory, ku ktorým môžete ľahko pripojiť LED pásy. Na to potrebujete kolíky a 2 -vodičový konektor ako na treťom obrázku. Na každý konektor priskrutkujte dlhšiu časť čapu. Vytvorte toľko konektorov, koľko potrebujete na pripojenie svojich LED pásikov. Potreboval som 3 - jeden na každý pás.

Spájkovacie diely

Naplánujte si, kde budete diely spájkovať (môžete sa pozrieť na obrázok 4). Bzučiak upozorňujem, keď teplota klesne príliš nízko alebo stúpne príliš vysoko, ale nemusíte ho používať. Pamätajte si, že odpor 10 kOhm je medzi portom GND a Arduino PWM, ktorý ovláda MOSFET, odpor 1 kOhm je medzi portom PWM Arduino, ktorý ovláda bránu MOSFET a MOSFET, a odpor 4,7 kOhm je medzi portom Arduino, ktorý číta teplotu zo senzorov a +5V. Pokúste sa umiestniť kolíky čo najbližšie k správnym portom Arduino.

Teraz môžete diely spájkovať s doskou plošných spojov. Ak ste na dosku spájkovali všetky diely, môžete ich prepojiť drôtom. Pamätajte si - od LED diód po zdroj v MOSFET a odtok z MOSFET do GND. A tiež nezabudnite pripojiť LED diódy priamo na 12V z napájania jednosmerným prúdom, nie do regulátora napätia. K pinom môžete pridať štítky, aby ste vedeli, ktorý pin je ktorý.

Nepoužil som snímač hladiny vody, ale ak chcete, môžete ho použiť.

Program Arduino

Pripojte dosku k zdroju napájania. Ak dióda na Arduine svieti, znamená to, že nie sú žiadne skraty. Teraz môžete program nahrať. Na spustenie tohto programu budete potrebovať niekoľko knižníc:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• Teplota v Dallase
• Drôt (štandardná knižnica)
• EEPROM (štandardná knižnica)

Ak ste si stiahli všetky knižnice, môžete program nahrať do Arduina. Kód nájdete v spodnej časti tohto webu (alebo si ho môžete stiahnuť tu).

Krok 4: Montáž všetkých predmetov

LED pásy

Najprv musíte vedieť, koľko a ako dlhé pásy potrebujete. Ak používate digestor, ktorý nie je určený pre LED diódy (ako moje), skontrolujte, kde je možné pásy pripevniť.

Odrežte pásy a spájkovacie vodiče na + a - na páse. Ak LED diódy nebudú mať žiadny kryt, musíte izolovať vodiče. Použite zmršťovaciu trubicu a izolačnú pásku a veľa horúceho lepidla. Teraz pripevnite LED pásy k kapote. Na odmastenie povrchu môžete použiť acetón, taktiež pomocou veľkého množstva horúceho lepidla pripevnite pásy na kapotu tak, aby nespadli. Ak sú pásy pripevnené, veďte vodiče na miesto, kde bude riadiaca doska.

Test

Teraz je čas na test. Pripojte displej, RTC, 4 -kanálový digitálny dotykový senzor, snímače teploty, snímač hladiny vody (ak ho máte), diódy LED a pripojte napájanie.

Ak sa všetko zapína a na LCD displeji sa zobrazuje čas a teplota, všetko funguje skvele.

Teraz vám poviem, ako to ovládať. Funkcie každého tlačidla: 1 (pozrite sa na 5. obrázok) - ponuka, ok, prijať; 2 - zrušiť, späť; 3 - dole, vľavo; 4 - hore, vpravo.

Ak chcete zmeniť čas, musíte kliknúť na 1, potom dvakrát na 4 a 1 (na zadanie hodín). Kliknutím na 1 nastavte čas. Kliknutím na 3 a 4 zvoľte hodinu, potom kliknutím na 1 hodinu prijmite, potom zvoľte minútu a kliknite na 1, potom zvoľte sekundy. Zmeny sa uložia, keď kliknete na 1 po výbere sekúnd. Ak ste sa pomýlili a chcete ho zrušiť, kliknite na 2.

Potom sa presuňte na Nastaviť dátum a podľa dátumu nastavte dátum. Ďalej nastavte, ak je letný čas zapnutý alebo vypnutý (predvolené je vypnuté). Nakoniec nastavte deň v týždni.

Teraz musíte nastaviť, kedy sa má svetlo zapnúť a vypnúť. Kliknutím na 2 sa teda vrátite do hlavnej ponuky. Dvakrát kliknite na 3. Kliknutím na 1 prejdete na položku Nastavenia osvetlenia. Ak chcete úplne vypnúť svetlá, choďte do režimu a nastavte z Auto na Vypnuté. Teraz však musíte testovať LED diódy, takže to nerobte. Kliknutím na Dawn Start nastavte, kedy chcete zapnúť svetlá. Potom nastavte trvanie svitania (ako dlho by sa mali LED diódy rozsvietiť). Kliknutím na položku Súmrak Štart nastavíte, kedy chcete vypnúť svetlá. A potom nastavte trvanie súmraku (ako dlho by mali diódy LED zhasnúť). Ak je čas medzi Dawn Start a Dusk Start, LED diódy by sa mali pomaly rozsvietiť, ak nie, zmeňte Dusk Start, aby sa spustil neskôr. Ak diódy LED svietia, je všetko v poriadku. Ak odpojíte napájanie, všetky nastavenia sa uložia do pamäte EEPROM.

Teraz môžete LCD namontovať na kapotu akvária.

Rukoväť LCD

Najprv si stiahnite a vytlačte diely STL, ktoré nájdete v spodnej časti stránky (môžete si ich stiahnuť tu). Budete potrebovať 6 elektronických hrotov a 6 montážnych hrotov.

Pripojte 4 -kanálový digitálny dotykový senzor k krytu dotykového panela pomocou 2 elektronických hrotov. Potom pripevnite kryt dotykového panela so 4 -kanálovým digitálnym dotykovým senzorom k držiaku LCD pomocou 2 upevňovacích hrotov (obrázok 5).

Pripojte vodiče k dotykovému senzoru a ohnite kolíky tak, aby nebránili upevneniu displeja LCD. Teraz pripevnite LCD monitor pomocou 4 elektronických hrotov, pripojte vodiče k LCD monitoru (obrázok 8) a kryt LCD pripevnite k montážnemu LCD monitoru pomocou 4 montážnych hrotov. Voilà, vyrobili ste rukoväť LCD.

Pripojte LCD k odsávaču a zvyšok zapojte

Pomocou zipsov spojte vodiče z LCD a dotykového senzora k sebe. Pomocou horúceho lepidla pripevnite držadlo LCD k odsávaču akvária. Umiestnite dosku ovládača na svoje miesto a pripojte k nej všetko. Pripojte napájanie a skontrolujte, či všetko funguje.

Krok 5: Koniec

To je ono Máte funkčný ovládač akvária. Starostlivo skontrolujte menu. Existuje niekoľko možností, ktoré by vám mohli pomôcť. Toto je len prototyp. Môžete to rozšíriť - pridať viac senzorov, viac vecí na ovládanie. Ak však chcete tieto veci pridať, musíte do Arduina pridať čítačku kariet SD, pretože vám dôjde pamäť.

Inovujte ho teda a zdieľajte fotografie. Dúfam, že sa vám to páčilo.

Ďakujem za prečítanie a vidíme sa čoskoro.

Simonexc

Krok 6: Riešenie problémov

Chyba:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: závažná chyba:../Wire/Wire.h: Žiadny takýto súbor alebo adresár

Riešenie:

V knižnici LiquidCrystal_I2C v súbore I2CIO.cpp zmeňte 35. riadok z #include na #include

Chyba:

Na displeji nie je žiadny text alebo sú tam podivné symboly.

Riešenie:

Drôty nie sú správne zapojené Trochu kmitajte drôty alebo ich spájkujte.