Ndriçim LED i automatizuar për Akuariumin e Mbjellë duke përdorur RTC: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Nja dy vjet më parë vendosa të krijoj një akuarium të mbjellë. Unë u magjepsa nga bukuria e atyre akuariumeve. Bëra gjithçka që duhej të bëja gjatë ngritjes së akuariumit, por neglizhova një gjë më të rëndësishme. Ajo gjë po ndriçonte. Gjithçka dukej mirë për disa ditë, por më pas algat filluan të rriten kudo në rezervuar dhe bimët nuk po shkonin mirë. Jobshtë një punë e vështirë të ktheni gjithçka në normalitet.

Tani pas shumë vitesh, dua të ngre akuariumin përsëri duke i dhënë rëndësi ndriçimit. Bëra disa kërkime në internet dhe zbulova se bimët kanë nevojë për ekspozim të vazhdueshëm ndaj dritës për rreth 10-12 orë në ditë. Gjithashtu kuptova se bimët i përgjigjen më shumë spektrit të kuq dhe blu të dritës.

Truku është të simuloni natyrën sa më afër që është e mundur brenda akuariumit. Mund të kisha ndezur ose fikur dritat me dorë, por pse jo ta automatizoja atë. Kjo zvogëlon gabimin njerëzor. Kështu, vendosa të bëj një sistem ndriçimi LED i cili ndizet dhe fiket automatikisht duke përdorur Arduino. Kjo e bën periudhën e ndriçimit të qëndrueshme që është ajo për të cilën kanë nevojë bimët.

Rezervuari im do të ketë një mbulesë në majë të tij. Kështu që vendosa të montoj bordin e kontrolluesit jashtë rezervuarit pasi lagështia është armiku më i madh i elektronikës.

Le të fillojmë!

Hapi 1: RTC - Ora në kohë reale

Plani është të ndizni dhe fikni LED -të në një kohë të caktuar të ditës. LED -të nuk do të ndizen menjëherë në shkëlqimin e plotë, por në vend të kësaj, do të arrijnë nga shkëlqimi zero në shkëlqimin e plotë brenda një ore. Kjo është për të simuluar lindjen e diellit. E njëjta gjë vlen kur fikni LED -të.

Puna për të siguruar kohën e saktë bëhet nga Ora e Kohës Reale ose RTC. Avantazhi i përdorimit të një RTC mbi millis () është se koha e saktë mund të merret drejtpërdrejt. Gjithashtu, moduli RTC ka rezervën e baterisë së vet. Pra, edhe nëse Arduino fiket ose rifillohet koha nuk humbet. Kjo e bën atë të përsosur për aplikimin tonë.

Moduli që do të përdor është Ora DS3231 IIC në kohë reale. Ai përdor ndërfaqen I2C për të komunikuar me Arduino. Unë e mora nga këtu.

Faleminderit Rinky-Dinky Electronics për punën e vështirë. Shkarkoni bibliotekën për DS3231 këtu

Hapi 2: LED dhe drejtuesit

Për një akuarium të mbjellë, rregulli i gishtit është 2 Watt për gallon. I imi është një rezervuar 20 gallon dhe unë do të përdor dy LED 10 Watt. Unë e di që është gjysma e Watts të rekomanduara, por rezervuari im ulet vetëm pranë dritares sime me shumë dritë që vjen përmes tij. Unë do të testoj konfigurimin për disa javë, do të monitoroj rritjen e bimës dhe do të shtoj më shumë LED nëse është e nevojshme.

Unë jam duke përdorur LED të cilat i kam blerë nga Ebay me një temperaturë ngjyrash 6500K e cila është e shkëlqyeshme për rritjen e bimëve. Sipas listës, tensioni përpara duhet të jetë 9-11V dhe maksimumi përpara rreth 900mA. Unë i urdhërova drejtuesit LED në përputhje me rrethanat.

Pse të përdorni drejtuesit?

Ne nuk jetojmë në një botë të përsosur. Prandaj, dalja do të jetë gjithmonë më pak se hyrja. Pra, ku është fuqia e humbur? Ajo shndërrohet në nxehtësi. E njëjta gjë ndodh me LED. Një gjysmëpërçues ka një koeficient negativ të temperaturës (NTC) që do të thotë se me rritjen e temperaturës rezistenca e tij zvogëlohet. Një LED është gjithashtu një gjysmëpërçues. Ndërsa temperatura e tij vazhdon të rritet, rezistenca e tij fillon të ulet për shkak të së cilës rryma që rrjedh nëpër të rritet. Kjo rrit ngrohjen edhe më shumë. Kjo vazhdon derisa LED të dëmtohet. Prandaj, ne duhet të kufizojmë rrymën në mënyrë që ajo të mos rritet mbi një kufi të caktuar. Kjo punë bëhet nga drejtuesit LED

Gjatë testimit, zbulova se në 11V LED po tërheq vetëm 350mA. Kjo është e çuditshme!

Vendosja e Shoferit LED

Një drejtues është në thelb një pajisje e cila siguron një tension konstant dalës me një aftësi kufizuese të rrymës. Ka drejtues të ndryshëm LED të disponueshëm në treg të cilët prodhojnë një rrymë konstante. Nëse keni blerë të njëjtën gjë si unë, ajo do të përmbajë 3 tenxhere për rregullime. Ne jemi të shqetësuar për vetëm dy prej tyre. E para është për rregullimin e tensionit dhe e fundit përdoret për të vendosur kufirin aktual. Ndiqni hapat për ta konfiguruar:

1. Lidhni furnizimin DC 12V me kunjat e shënuar IN+ dhe IN-. Ju lutemi kontrolloni polaritetin.
2. Lidhni një multimetër me kunjat e shënuar OUT+ dhe OUT- dhe vendosni multimetrin të lexojë tensionin.
3. Kthejeni tenxheren e rregullimit të tensionit derisa multimetri të lexojë tensionin e vlerësuar përpara të LED. Në rastin tim, është 9-11V. Zgjodha 10.7V. (Pak më pak nuk do të dëmtojë).
4. Tani vendoseni multimetrin në modalitetin e leximit aktual. Rryma do të fillojë të rrjedhë nëpër të. Kthejeni tenxheren e rregullimit aktual derisa rryma e vlerësuar e LED të fillojë të rrjedhë.
5. Kjo eshte! Tani mund ta lidhni LED -in tuaj me të.

Hapi 3: Krijimi i panelit LED

Siç u përmend më herët, vendosa të përdor dy LED 10 Watt dhe katër shirita RGB LED të cilët i kisha vendosur pranë. Unë do të përdor shiritin për ngjyrat e kuqe dhe blu. Kam përdorur një kornizë alumini (e cila përdoret më së shpeshti për të bërë kornizat e dritareve dhe dyerve) pothuajse gjatësinë e akuariumit tim. Unë shkova me një kornizë alumini pasi shërben si ngrohës për LED. Ngrohësit janë të rëndësishëm për LED me fuqi kaq të lartë pasi shpërndajnë shumë nxehtësi. Jetëgjatësia e LED do të zvogëlohet në mungesë të tij. Meqenëse është i zbrazët në mes, të gjitha instalimet elektrike mund të mbeten të fshehura dhe të sigurta brenda tij.

I shtriva të gjitha lidhjet LED në 6 lidhësit e terminalit siç tregohet në figurë. Kjo bëhet e lehtë për të lidhur panelin me kontrolluesin që do të bëjmë më tej.

Hapi 4: Krijimi i kontrolluesit

Qëllimi kryesor është ndezja dhe fikja e LED -ve sipas kohës së caktuar nga përdoruesi. Truri i kontrolluesit është një Arduino Nano. Pse thjesht kontrolloni ndriçimin? Meqë kam pasur disa stafetë të vendosur përreth, unë do t'i përdor ato për të ndezur ose fikur disa nga pajisjet si filtri, pompë ajri, ngrohës, etj. Nëse është e nevojshme. Shtova një tifoz kompjuteri 12V DC për të siguruar ventilim.

Ofrohet një ndërprerës për të zgjedhur midis modalitetit manual dhe atij automatik. Në rast se na duhet të hyjmë në rezervuarin e peshkut pasi LED -të të jenë fikur gjatë natës, çelësi mund të kthehet në pozicionin manual dhe më pas shkëlqimi i LED -ve mund të kontrollohet duke përdorur një tenxhere.

Kam përdorur një IC ULN2803 Darlington Transistor Array për të kontrolluar stafetat dhe ventilatorin. Ky IC zakonisht njihet si Shofer Rele.

Skema për ndërtimin është bashkangjitur këtu. Një PCB e personalizuar do ta bëjë atë të duket i zoti dhe profesional.

Zgjodha të përdor kutinë e komandimit si një mbyllje për kontrolluesin pasi ka vrima të para-shpuara për montim dhe një pllakë mbulimi. Unë u ngjita në një arrë në çdo çarë duke përdorur një zam epoksi. Unë bëra të njëjtën gjë në anën e kundërt. Kjo siguron që PCB të mbahet mirë nga vidhat. Kam bërë hapje të vogla në fund të kutisë siç tregohet në foto për kabllon e energjisë dhe telat që shkojnë në panelin LED.

Hapi 5: Koha për një kod

Pasi të keni bërë bordin e kontrolluesit, është koha ta bëni atë të funksionojë! Shkarkoni skicën e bashkangjitur këtu dhe hapeni në Arduino IDE. Sigurohuni që të shkarkoni dhe instaloni bibliotekën për DS3231 të bashkangjitur këtu.

Vendosja e RTC

1. Futni një bateri me qeliza monedhe të tipit 2032.
2. Hapni DS3231_Serial_Easy nga shembujt siç tregohet.
3. Mos komentoni 3 rreshtat dhe futni kohën dhe datën siç tregohet në figurë.
4. Ngarko skicën në Arduino dhe hap monitorin serik. Vendosni normën e baudit në 115200. Ju duhet të jeni në gjendje të shihni kohën që vazhdon të freskohet çdo 1 sekondë.
5. Tani, shkëputeni Arduino -n nga priza dhe lidheni përsëri pas disa sekondash. Shikoni monitorin serik. Duhet të tregojë kohën reale.

U krye! RTC është krijuar. Ky hap duhet të bëhet vetëm një herë për të caktuar datën dhe orën.

Para se të ngarkoni

• Vendosni kohën e fillimit për LED.
• Vendosni kohën e ndalimit për LED -të.
• Vendosni kohën e fillimit për ventilatorin.
• Vendosni kohën e ndalimit për ventilatorin.

Shënim: Koha është në formatin 24-orësh. Vendosni kohën në përputhje me rrethanat

Siç u përmend më herët, LED -të nuk ndizen në shkëlqim të plotë. Për shembull, nëse vendosni kohën e fillimit të LED si 10:00 paradite, atëherë LED -të ngadalë do të ndizen dhe do të arrijnë shkëlqimin e tij të plotë deri në orën 11:00 dhe do të qëndrojnë konstante derisa të arrihet koha e ndalimit. Kjo është për të simuluar lindjen dhe perëndimin e diellit. LED -të e kuqe dhe blu janë konstante. Ato mbeten plotësisht të ndezura gjatë gjithë kohës.

Kjo është gjithçka që duhet të vendosni. Ngarko kodin në Arduino. Tani, nuk ka nevojë të mbani mend të ndizni dhe fikni dritat e akuariumit tuaj!

Unë nuk mund të marr disa fotografi të tij nga rezervuari i vërtetë i peshkut në të cilin do të montohet pasi nuk e kam vendosur ende. Unë do të azhurnoj udhëzuesin sapo të rregulloj gjithçka!

Shpresoj se ju ka pëlqyer ndërtimi. Bëjeni vetë dhe argëtohuni! Gjithmonë ka hapësirë për përmirësim dhe shumë për të mësuar. Ejani me idetë tuaja.

Do të filloj përsëri me akuariume të mbjella pas shumë vitesh. Unë nuk jam ekspert në këtë fushë. Mos ngurroni të komentoni çdo sugjerim në lidhje me ndërtimin. Faleminderit që qëndroni deri në fund.