Controle de aquário faça você mesmo: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Oi! Neste instrutível, gostaria de mostrar a vocês como fazer o controlador de aquário. Existem muitos controladores disponíveis na Internet, mas custam pelo menos US $ 100. Meu controlador custou cerca de US $ 15. Outra coisa excelente sobre como fazer seu próprio controlador de aquário é que você pode personalizá-lo.

Tudo bem, mas por que eu preciso disso?

O controlador de aquário é uma grande ajuda para todos os proprietários de aquários. Ele pode controlar LEDs (ligá-lo lentamente e desligá-lo em um determinado momento), medir a temperatura da água (e ligar o alarme se a temperatura estiver muito baixa ou muito alta), alimentar seus peixes, monitorar o nível da água, verificar o pH de água, etc. Ele pode controlar tudo o que você precisa controlar em seu aquário e medir todos os parâmetros que são relevantes para você, seus peixes e plantas.

OK, você sabe por que precisa, agora vamos ver como fazer.

NOTA: Esta instrução é apenas sobre como fazer o controlador do aquário, não sobre como fazer o próprio aquário. Suponho que você já tenha um aquário "funcionando" com peixes e plantas ou queira fazer um novo aquário.

Etapa 1: O que você precisa

Primeiro, você precisa de um aquário e uma capa para ele (você pode fazer a capa sozinho. Mais informações na etapa 2).

Partes eletrônicas:

• um Arduino (usei o Nano 3.0) - você pode usar qualquer Arduino, mas deve ter pelo menos 30 kB de memória
• Tiras de LED (mais sobre LEDs na etapa 2)
• sensor de temperatura à prova d'água (usei DS18B20) - usei 2 sensores, mas um é suficiente
• Visor LCD (usei 1602 I2C)
• relógio em tempo real (usei DS3231)
• Sensor de toque digital de 4 canais (usei este)
• sensor de nível de água (não usado)
• transistor para controlar LEDs (usei IRF840, mas você pode usar qualquer outro MOSFET)
• Regulador de tensão 5V
• campainha (opcional para alarme)
• Resistores de 10k, 4,7k e 1k ohm
• Tomada de alimentação CC, soquete fêmea 5,5 * 2,1 mm
• Fonte de alimentação DC 12V (dependendo de quanta energia consome suas tiras de LED, escolha a fonte de alimentação com energia suficiente)

Outras Partes:

• placa PCB universal
• alguns cabeçalhos de alfinetes masculinos
• muitos fios (fios fêmea para macho, fêmea para fêmea e de núcleo sólido)
• muita solda
• gravatas zip
• tubos termorretráteis
• bastões de cola quente
• conectores de fio

Ferramentas:

• ferro de solda
• cortador de arame
• pistola de calor
• pistola de cola quente
• tesoura
• Impressora 3D (para montagem de impressão para LCD)
• fita métrica
• sondador (opcional)
• Chave de fenda

Habilidades:

• Programação Arduino (verifique esta classe)
• soldagem (confira este tutorial)
• Impressão 3D e desenho 3D (confira esta aula)

Como eu disse antes, todas as peças (exceto as tiras de LED) me custam cerca de US $ 15.

Etapa 2: leve

Não sou um especialista, então existem alguns links que explicam tudo sobre a luz:

• tudo sobre fonte de luz em um aquário
• sobre o espectro de luz
• usando LED como fonte de luz em um aquário
• Guia de compradores de LED

OK, se você leu os artigos acima, você sabe o suficiente para escolher o tipo de iluminação para o seu aquário. Neste instrutível, usarei LEDs, porque são fáceis de controlar, mais duráveis que outros tipos de iluminação e consomem menos energia. Agora você tem que responder a algumas perguntas.

À prova d'água ou não?

Geralmente, é melhor usar LEDs não à prova d'água. A alta umidade em um aquário pode danificar até mesmo os LEDs à prova d'água, portanto, se você fizer uma cobertura para os LEDs e os isolar bem, de forma que nenhuma água caia nos LEDs, seu sistema de iluminação funcionará por um longo tempo. Eu não fiz isso. Escolhi LEDs à prova d'água, colei no capô e depois de um mês tive que consertar um painel porque alguns LEDs queimaram, também as tiras de LED descolaram do capô e caíram na água. Felizmente, nada de ruim aconteceu. Portanto, se você quiser manter os LEDs e os peixes seguros, precisa fazer ou comprar um capô com fundo transparente e que não permita a entrada de água (como este).

RGB, tiras de cores diferentes ou tiras de uma cor?

RGB é fantástico porque você pode controlar a cor da luz, mas é mais caro e mais difícil de controlar do que LEDs de apenas uma cor. Você realmente quer mudar as cores? Se você quiser, por exemplo, imitar o luar, a iluminação RGB é necessária, mas se não quiser, você pode escolher diferentes faixas de cores ou uma única faixa de cor. Se você escolher uma faixa de cor, o melhor são os LEDs com uma temperatura de cor de 5500 K a 6500 K - é a mesma cor de luz que o sol emite. Ele contém um espectro de luz completo do vermelho ao violeta, então suas plantas terão a luz certa para a fotossíntese e os peixes ficarão lindos.

Muitos LEDs que emitem menos luz ou poucos LEDs muito potentes?

Realmente não importa. Na minha opinião, muitos LEDs que emitem menos luz são melhores porque parecem haver uma grande fonte de luz. Mas é apenas minha opinião.

Etapa 3: Placa de controle do aquário

Agora vamos fazer a prancha que vai controlar o aquário.

Alimentação dos LEDs

Você tem que fazer conectores aos quais possa conectar facilmente as faixas de LED. Para fazer isso você precisa de pinos e um conector de 2 fios como na 3ª imagem. Aparafuse a parte mais longa do pino em cada conector. Faça quantos conectores forem necessários para conectar suas tiras de LED. Eu precisava de 3 - um para cada tira.

Soldar peças

Planeje onde você vai soldar as peças (você pode olhar na imagem 4). Eu uso uma campainha para alarmar quando a temperatura cai muito baixo ou sobe muito alto, mas você não precisa usá-lo. Lembre-se de que o resistor de 10k ohm está entre o GND e a porta PWM do Arduino que controla o MOSFET, o resistor de 1k ohm está entre a porta PWM do Arduino que controla o MOSFET e a porta MOSFET e o resistor de 4,7k ohm está entre a porta do Arduino que lê a temperatura dos sensores e + 5V. Tente colocar os pinos o mais próximo possível das portas adequadas do Arduino.

Agora você pode soldar as peças na placa PCB. Se você soldou todas as peças à placa, pode conectá-las. Lembre-se, - dos LEDs para a fonte no MOSFET e drene do MOSFET para o GND. E lembre-se também de conectar os LEDs diretamente a 12 V da fonte de alimentação DC, não ao regulador de tensão. Você pode adicionar rótulos aos pinos para saber qual pino é qual.

Não usei o sensor de nível de água, mas se quiser, pode usar.

Programa Arduino

Conecte a placa à fonte de alimentação. Se o diodo do Arduino estiver ligado, significa que não há curto-circuitos. Agora você pode fazer o upload do programa. Para executar este programa, você precisará de algumas bibliotecas:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• DallasTemperature
• Wire (biblioteca padrão)
• EEPROM (biblioteca padrão)

Se você baixou todas as bibliotecas, pode enviar o programa para o Arduino. Você encontrará o código na parte inferior deste site (ou você pode baixá-lo aqui).

Etapa 4: Montagem de todas as coisas

Fitas de LED

Primeiro, você tem que saber quantas e quanto compridas tiras você precisa. Se você usar um exaustor não projetado para LEDs (como o meu), verifique onde você pode prender as tiras.

Corte as tiras e solde os fios em + e - na tira. Se os LEDs não tiverem tampa, é necessário isolar os fios. Use tubo termorretrátil e fita isolante e muita cola quente. Agora coloque as faixas de LED no capô. Você pode usar acetona para desengordurar a superfície, também use muita cola quente para prender as tiras no capô para que não caiam. Se as tiras estiverem presas, passe os fios até o local onde ficará a placa de controle.

Teste

Agora é a hora do teste. Conecte o display, RTC, sensor de toque digital de 4 canais, sensores de temperatura, sensor de nível de água (se houver), os LEDs e conecte a alimentação.

Se tudo estiver ligado e o LCD exibir a hora e a temperatura, tudo funcionará bem.

Agora vou te dizer como controlá-lo. Funções de cada botão: 1 (veja a 5ª imagem) - menu, ok, aceitar; 2 - cancelar, voltar; 3 - baixo, esquerda; 4 - para cima, certo.

Para alterar a hora, você deve clicar em 1, depois em 2 vezes 4 e 1 (para entrar no Relógio). Clique em 1 para definir um horário. Ao clicar em 3 e 4, escolha a hora e, a seguir, clique em 1 para aceitar a hora, escolha o minuto e clique em 1 e, em seguida, escolha os segundos. As alterações serão salvas quando você clicar em 1 após escolher os segundos. Se você cometeu um erro e deseja cancelar, clique em 2.

Em seguida, vá para Definir data e defina a data conforme você define a hora. Em seguida, defina se o horário de verão está ativado ou desativado (o padrão é desativado). Por último, defina o dia da semana.

Agora você deve definir quando deseja que a luz acenda e apague. Portanto, clique em 2 para voltar ao menu principal. Clique em 3 duas vezes. Clique em 1 para ir para as configurações de luz. Se você quiser desligar completamente as luzes, vá para o Modo e defina de Auto para Desligado. Mas agora você tem que testar os LEDs, então não faça isso. Clique em Início do amanhecer para definir quando deseja acender as luzes. Em seguida, defina a duração do amanhecer (por quanto tempo os LEDs devem acender). Clique em Dusk Start para definir quando deseja desligar as luzes. Em seguida, defina a duração do crepúsculo (por quanto tempo os LEDs devem desligar). Se o tempo for entre o início do amanhecer e o início do crepúsculo, os LEDs devem acender lentamente, caso contrário, altere o início do crepúsculo para que ele inicie mais tarde. Se os LEDs estiverem acesos está tudo ótimo. Se você desligar a alimentação, todas as configurações serão salvas na EEPROM.

Agora você pode montar o LCD no capô do aquário.

Alça de LCD

Em primeiro lugar, baixe e imprima as partes STL que você encontrará no final do site (você pode baixá-las aqui). Você precisará de 6 pontas eletrônicas e 6 pontas de montagem.

Conecte o sensor de toque digital de 4 canais à tampa do painel de toque usando 2 pontas eletrônicas. Em seguida, prenda a tampa do painel de toque com sensor de toque digital de 4 canais no LCD de montagem usando 2 pontas de montagem (imagem 5).

Conecte os fios ao sensor de toque e dobre os pinos para que eles não impeçam a fixação do LCD. Agora prenda o LCD com 4 pontas eletrônicas, conecte os fios ao LCD (imagem 8) e prenda a tampa do LCD ao LCD de montagem usando 4 pontas de montagem. Voilà, você fez a alça do LCD.

Anexe o LCD ao capô e conecte o resto

Usando laços zip, amarre os fios do LCD e do sensor de toque. Usando cola quente, prenda a alça do LCD ao capô do aquário. Coloque a placa controladora em seu lugar e conecte tudo a ela. Conecte a fonte de alimentação e verifique se tudo funciona.

Etapa 5: Fim

É isso. Você tem um controlador de aquário funcionando. Verifique cuidadosamente o menu. Existem algumas opções que podem ser úteis para você. Este é apenas um protótipo. Você pode expandi-lo - adicionar mais sensores, mais coisas para controlar. Mas se você quiser adicionar essas coisas, você terá que adicionar o leitor de cartão SD ao Arduino, porque você ficará sem memória.

Portanto, atualize-o e compartilhe fotos. Espero que você tenha gostado disso.

Obrigado por ler e nos vemos em breve.

Simonexc

Etapa 6: solução de problemas

Erro:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: erro fatal:../Wire/Wire.h: Esse arquivo ou diretório não existe

Solução:

Na biblioteca LiquidCrystal_I2C no arquivo I2CIO.cpp, altere a linha 35 de #include para #include

Erro:

Não há texto no visor ou há símbolos estranhos.

Solução:

Os fios não estão conectados corretamente. Mexa um pouco os fios ou solde-os.