Automaatne LED -valgustus istutatud akvaariumi jaoks RTC abil: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Paar aastat tagasi otsustasin rajada istutatud akvaariumi. Olin lummatud nende akvaariumide ilust. Tegin kõik, mida pidin akvaariumi seadistamisel tegema, kuid jätsin ühe kõige olulisema asja tähelepanuta. See asi oli valgustus. Kõik tundus paar päeva korras, kuid siis hakkasid kõik paagis kasvama vetikad ja taimedel ei läinud hästi. See on raske töö, et kõik normaliseerida.

Nüüd, pärast mitmeid aastaid, tahan ma uuesti akvaariumi üles seada, pöörates valgustusele tähtsust. Uurisin Internetis ja leidsin, et taimed vajavad pidevat valguse käes viibimist umbes 10-12 tundi päevas. Samuti sain teada, et taimed reageerivad rohkem punase ja sinise valguse spektrile.

Nipp on simuleerida loodust akvaariumi sees võimalikult täpselt. Oleksin võinud tuled käsitsi sisse või välja lülitada, kuid miks mitte seda automatiseerida. See vähendab inimlikke vigu. Niisiis, otsustasin teha LED -valgustussüsteemi, mis lülitub Arduino abil automaatselt sisse ja välja. See muudab valgustusperioodi järjepidevaks, mida taimed vajavad.

Minu paagi peal on kate. Nii otsustasin juhtpuldi paigaldada väljaspool paaki, kuna niiskus on elektroonika suurim vaenlane.

Alustame!

Samm: RTC - reaalajas kell

Plaan on LED -id sisse ja välja lülitada kindlal kellaajal. Valgusdioodid ei lülitu kohe täieliku heleduseni, kuid selle asemel jõuab see tunni aja jooksul nullist heleduseni. See on päikesetõusu simuleerimiseks. Sama kehtib ka LED -de väljalülitamisel.

Täpse aja andmise töö teeb reaalajas kell või RTC. RTC kasutamise eelis millis () ees on see, et täpse aja saab otse. Samuti on RTC -moodulil oma aku. Nii et isegi kui Arduino on välja lülitatud või lähtestatud, pole aeg kadunud. See muudab selle meie rakenduseks ideaalseks.

Moodul, mida ma kasutan, on DS3231 IIC reaalajas kell. Arduinoga suhtlemiseks kasutab see I2C liidest. Mina sain oma siit.

Tänu Rinky-Dinky Electronicsile raske töö eest. Laadige DS3231 raamatukogu alla siit

Samm: LED -id ja draiverid

Istutatud akvaariumi puhul on rusikareegel 2 vatti galloni kohta. Minu oma on 20-gallonine paak ja ma kasutan kahte 10-vatist LED-i. Ma tean, et see on pool soovitatavatest vattidest, kuid mu paak asub minu akna kõrval ja sealt tuleb palju valgust. Testin seadistust paar nädalat, jälgin taime kasvu ja lisan vajadusel rohkem LED -e.

Kasutan Ebayst ostetud LED -e, mille värvitemperatuur on 6500K, mis sobib suurepäraselt taimede kasvuks. Loendi kohaselt peaks edasipinge olema 9-11V ja maksimaalne edasi umbes 900mA. Tellisin LED -draiverid vastavalt.

Miks kasutada draivereid?

Me ei ela täiuslikus maailmas. Seega on väljund alati väiksem kui sisend. Kus on siis kadunud jõud? See muundatakse soojuseks. Sama lugu on LED -idega. Pooljuhil on negatiivne temperatuurikoefitsient (NTC), mis tähendab, et temperatuuri tõustes selle takistus väheneb. LED on ka pooljuht. Kui temperatuur tõuseb, hakkab selle takistus vähenema, mille tõttu voolav vool suureneb. See suurendab kuumutamist veelgi. See jätkub seni, kuni LED on kahjustatud. Seetõttu peame piirama voolu, et see ei tõuseks üle määratud piiri. Seda tööd teevad LED -draiverid

Katsetamisel avastasin, et 11 V juures tõmbab LED ainult umbes 350 mA. See on imelik!

LED -draiveri seadistamine

Juht on põhimõtteliselt seade, mis tagab pideva väljundpinge koos voolu piirava võimega. Turul on saadaval erinevaid LED -draivereid, mis väljastavad püsivat voolu. Kui olete ostnud sama, mis mina, ostab see reguleerimiseks 3 potti. Oleme neist mures vaid kahe pärast. Esimene neist on mõeldud pinge reguleerimiseks ja viimast kasutatakse voolupiirangu seadmiseks. Seadistamiseks toimige järgmiselt.

1. Ühendage 12 V alalisvoolu toide IN+ ja IN- tähistatud tihvtidega. Palun kontrollige polaarsust.
2. Ühendage multimeeter OUT+ ja OUT- tähistatud tihvtidega ja seadke multimeeter pinge lugemiseks.
3. Keerake pinge reguleerimise potti, kuni multimeeter loeb LED -i nimipinget. Minu puhul on see 9-11V. Valisin 10,7V. (Natuke vähem ei kahjusta).
4. Nüüd lülitage multimeeter praegusesse lugemisrežiimi. Vool hakkab sellest läbi voolama. Keerake voolu reguleerimispotti, kuni LED -i nimivool hakkab voolama.
5. See on kõik! Nüüd saate sellega LED -i ühendada.

Samm: LED -paneeli valmistamine

Nagu varem mainitud, otsustasin kasutada kahte 10 -vatist LED -i ja nelja RGB -LED -riba, mis mul oli. Ma kasutan riba punase ja sinise värvi jaoks. Kasutasin peaaegu akvaariumi pikkust alumiiniumraami (mida kasutatakse kõige sagedamini akna- ja ukseraamide valmistamiseks). Ma kasutasin alumiiniumraami, kuna see toimib LED -ide jahutusradiaatorina. Jahutusradiaatorid on selliste suure võimsusega LED -ide jaoks olulised, kuna need hajutavad palju soojust. LEDide eluiga lüheneb selle puudumisel. Kuna vahekaugus on õõnes, võivad kõik juhtmed jääda selle sees peidetud ja turvaliseks.

Pikendasin kõiki LED -ühendusi 6 klemmliidesega, nagu pildil näidatud. See muutub lihtsaks paneeli ühendamiseks kontrolleriga, mida teeme järgmisena.

4. samm: kontrolleri valmistamine

Peamine eesmärk on LED -de sisse- ja väljalülitamine vastavalt kasutaja määratud ajale. Kontrolleri aju on Arduino Nano. Miks lihtsalt valgustust juhtida? Kuna mul olid mõned releed ümber, kasutan neid vajadusel ka mõnede seadmete, näiteks filtri, õhupumba, küttekeha jne sisse- või väljalülitamiseks. Lisasin ventilatsiooni tagamiseks 12V alalisvoolu arvuti ventilaatori.

Käsitsi ja automaatrežiimi vahel on lüliti. Juhul, kui meil on vaja akvaariumi juurde pääseda pärast seda, kui öösel on LED -id välja lülitatud, saab lüliti keerata käsitsi asendisse ja seejärel juhtida valgusdioodide heledust potti kasutades.

Releede ja ventilaatori juhtimiseks kasutasin ULN2803 Darlingtoni transistorimassiivi IC -d. Seda IC -d tuntakse tavaliselt releedraiverina.

Ehituse skeem on lisatud siia. Kohandatud trükkplaat muudab selle kena ja professionaalseks.

Valisin kontrolleri korpuseks kasutada jaotuskilpi, kuna sellel on paigaldamiseks eelnevalt puuritud augud ja katteplaat. Ma liimisin igasse pessa mutri, kasutades mõnda epoksüliimi. Tegin sama ka vastasküljel. See tagab, et trükkplaat on kruvidega kindlalt kinni. Tegin toitekaabli ja LED -paneelile minevate juhtmete jaoks karbi põhja väikesed avad, nagu pildil näidatud.

Samm: aeg mõne koodi jaoks

Pärast kontrolleri valmistamist on aeg see tööle panna! Laadige siia lisatud visand alla ja avage see Arduino IDE -s. Laadige kindlasti alla ja installige siia lisatud DS3231 kogu.

RTC seadistamine

1. Sisestage 2032 tüüpi mündipatarei.
2. Avage DS3231_Serial_Easy näidetest, nagu näidatud.
3. Tühjendage 3 rida ja sisestage kellaaeg ja kuupäev, nagu pildil näidatud.
4. Laadige visand Arduinole üles ja avage jadamonitor. Seadke andmeedastuskiiruseks 115200. Peaksite nägema aega, mis värskendatakse iga 1 sekundi järel.
5. Nüüd eemaldage Arduino toitejuhe vooluvõrgust ja ühendage see mõne sekundi pärast uuesti. Vaata jadamonitori. See peaks näitama reaalajas.

Valmis! RTC on loodud. Kuupäeva ja kellaaja määramiseks tuleb seda toimingut teha ainult üks kord.

Enne üleslaadimist

• Määrake LED -ide algusaeg.
• Määrake valgusdioodide seiskamisaeg.
• Määrake ventilaatori algusaeg.
• Määrake ventilaatori seiskamisaeg.

Märkus: kellaaeg on 24-tunnises vormingus. Seadistage aeg vastavalt

Nagu varem mainitud, ei lülitu LED -id täisheledusele. Näiteks kui määrate LED -i algusajaks 10.00, lülituvad LED -id aeglaselt sisse ja saavutavad oma täieliku heleduse kuni kella 11.00 -ni ning jäävad püsima kuni seiskamisaja saabumiseni. Selle eesmärk on simuleerida päikesetõusu ja -loojangut. Punased ja sinised LED -id põlevad pidevalt. Need jäävad kogu aja jooksul täielikult sisse.

See on kõik, mida peate määrama. Laadige kood Arduinole üles. Nüüd pole vaja enam meeles pidada, et akvaariumi tuled sisse ja välja lülitada!

Ma ei saa sellest mõned kaadrid tegelikust kalapaagist, kuhu see paigaldatakse, kuna ma pole seda veel seadistanud. Uuendan juhiseid kohe, kui olen kõik seadistatud!

Loodetavasti teile ehitamine meeldis. Tehke seda ise ja nautige! Alati on ruumi arenguks ja palju õppida. Esitage oma ideid.

Alustan paljude aastate pärast uuesti istutatud akvaariumitega. Ma ei ole selle valdkonna ekspert. Kommenteerige julgelt kõiki ehitusega seotud soovitusi. Tänan, et püsisite lõpuni.