O Aqua-Replenisher !: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Este é, felizmente, meu primeiro instrutível inovador; em outras palavras, é uma das poucas coisas que eu fiz que não é apenas legal, mas útil também. Então, uma das poucas falhas com pequenos tanques de aquário, como descobri rapidamente logo após comprar uma configuração de 'paisagismo' com algumas criaturas tropicais, é que a pequena quantidade de água evapora muito rapidamente. Portanto, você precisa adicionar água mineral à temperatura ambiente de vez em quando, e eu fiquei com preguiça de fazer isso. O que eu fiz? Fiz o AQUA-REPLENISHER! Ele simplesmente adiciona água quando o nível de água no tanque fica muito baixo. O sistema usa:

• Um telêmetro ultrassônico
• Uma pequena bomba de água com circuito acionador
• Microcontrolador BS2e
• Circuito de energia solar simples com célula solar e bateria de chumbo-ácido
• LED RGB como um indicador de status (para depuração)

E como você pode ver, ele funciona com energia solar. Ele usa tão pouca energia que tudo o que precisa é um pequeno painel solar e uma bateria de chumbo-ácido de 6,5V. A imagem não parece muito? Esta é a minha cozinha, então você não deveria saber que ela está lá! Observe as próximas etapas para ver os componentes envolvidos.

Etapa 1: Você precisa disso …?

Decidi que faria essa anotação logo de cara.

Isso só é necessário para tanques pequenos; provavelmente menos de 5 galões, ou mesmo aquários (para peixes dourados, tetras, etc.). Não é necessário para tanques maiores, porque quando o nível da água cair alguns centímetros em, digamos, um tanque de 80 galões de água doce, você precisará limpá-lo de qualquer maneira. Portanto, com isso em mente, continuaremos …

Etapa 2: as coisas

Os materiais necessários para este projeto, em específico, estão listados aqui:

• Bomba pequena
• Microcontrolador (para este projeto usei meu BASIC Stamp II)
• Telêmetro ultrassônico com um cabo sensor de 3 fios
• Bateria de chumbo-ácido de 6,5 V
• Painel solar 9V
• PCB em branco
• Garrafa de água ou algum tipo de recipiente para usar como reservatório
• Tubulação da bomba de ar (tubulação transparente usada para bombas de ar do aquário)
• Lata ou recipiente para esconder todos os eletrônicos

Pequenos componentes eletrônicos:

• Arame
• Tomadas de banana / terminais aparafusados (um total de 2 pares)
• Resistor de 220 ohms
• Resistor de 500 ohm a 1k ohm
• Diodo
• TIP 120 Darlington Transistor
• LED RGB (ânodo comum)
• Capacitores de alta capacidade (você provavelmente quer um total de ~ 8.000uf no valor; usei cerca de 7.800uf de tampas)

E, claro, alguns deles podem ser substituídos. A bateria pode ter qualquer tensão (que o regulador que você está usando pode suportar). Se um sensor de distância for usado para isso, não acho que um sensor IR possa ser usado para a refletividade da água. Usei terminais aparafusados, mas não são necessários; eles apenas tornam as conexões um pouco mais fáceis. O painel solar pode ter qualquer voltagem, desde que sua voltagem corresponda à da bateria. Agora, você provavelmente está se perguntando sobre a bomba. Uma bomba como essa não é difícil de conseguir. Onde? Um dia, vi um esfregão de 'jato úmido' mais veloz na lata de lixo de nossos bons vizinhos e soube que um dia a bomba dentro dele seria útil. Este é o dia! Não é a bomba mais forte, mas dá conta do recado. Tive que adicionar um pouco de tubo e colei com 'Loctite Marine Glue'; Esse é o grupo cinza no conjunto da bomba. Se você usar esta bomba, TENHA CUIDADO porque ela tem uma farpa realmente afiada em forma de agulha que usa para se conectar ao reservatório de sabão no esfregão mais rápido (aprendi da maneira mais difícil).

Etapa 3: Detalhes - a bateria, o circuito do driver do motor e o LED indicador

Eu tive que fazer um pequeno 'adaptador' por assim dizer para a bateria para conectá-la à placa de desenvolvimento BS2. Se você precisar fazer o mesmo, certifique-se de usar tubulação termorretrátil para isolar as conexões de forma que não fiquem em curto.

O driver do motor é muito simples; tudo que você precisa é um transistor Darlington TIP120, um diodo e um resistor de 500-1k ohm. Quanto ao LED indicador, é um LED RGB 'ânodo comum'. Você precisa conectar o resistor de 220 ohms ao fio mais longo (+) do LED antes de conectá-lo ao VCC (+). Os três condutores restantes (vermelho, verde e azul) vão todos para o microcontrolador e são ligados ao colocá-los LOW no software.

Etapa 4: Energia - o painel solar

Decidi no início que provavelmente seria desnecessário usar um transformador de parede (verruga de parede) para isso porque ele consumirá muito pouca energia. Quando não está ativo, o BS2 vai para 'hibernar' e o consumo de energia cai para cerca de 250ua (micro amperes; provavelmente é um pouco mais com os outros componentes). A bateria é de 4,5 Ah (amp-hora) então, tecnicamente, se o BS2 estivesse SEMPRE em hibernação, ele duraria cerca de 2 ANOS. Mas como ele usa o motor e LEDs de vez em quando, é muito menos do que isso. Montei um pequeno circuito que consiste em alguns capacitores (em série) e um diodo. Os capacitores servem para auxiliar no carregamento da bateria, e o diodo serve para proteger a energia de ir da bateria para o painel solar à noite, o que poderia danificá-lo. A capacitância total deste circuito é de cerca de 8.000uf. ** IMPORTANTE ** ATUALIZAÇÃO: Por algum motivo estranho, esqueci o minúsculo LED verde SMD (montagem em superfície) na placa de transporte do BS2. Bem, acontece que ele usa como 30ma, que, com o painel solar que estou usando, esgota a bateria em alguns dias. Certifique-se de não ter NADA rodando quando o BS2 estiver em modo de hibernação, ou aquele pouco de drenagem tornará o uso do painel solar inútil !! Vou ter que colocar tudo em uma placa de ensaio …

Etapa 5: junte as peças

Esta é toda a assembléia. Agora, tudo o que precisa ser feito é encontrar algo para encerrar tudo, de forma que não pareça feio. Usei uma lata de chocolate lindt que encontrei por aí. Mas como é de metal, isolei cada componente com sacos zip-lock (o microcontrolador, bateria, etc.) um do outro para que nada entre em curto.

Para o reservatório de água, usei a maior garrafa de água que pude encontrar (é uma garrafa de água poland Springs; do tipo esguicho). Usar um maior obviamente significaria menos preenchimentos. Não precisei prender a bomba na garrafa de água porque a mangueira de alguma forma a segurou no lugar.

Etapa 6: adicionar o sensor e ocultá-lo

A última coisa que resta é adicionar o sensor ao tanque. Faça isso COM CUIDADO ou você o jogará no tanque e o destruirá. Cole a extremidade do cabo do sensor com cola quente na borda do tanque e coloque o sensor.

* IMPORTANTE: Você terá que ajustar o valor limite para o seu nível específico de água do tanque. Eu adoraria ter um gabinete para proteger o sensor de respingos; Atualmente estou trabalhando no que usar para isso. Se alguém tiver alguma ideia, me avise. Também preciso de alguma forma de prender / montar no tanque para que possa ser removido durante a limpeza do tanque, porque não pode ser colado repetidamente. Por fim, esconda os fios e enfie a extremidade da mangueira da bomba no tanque e prenda-a no topo. Havia um pequeno entalhe no meu tanque que, eu acho, foi feito especificamente para esses tubos, então apertei lá.

Etapa 7: programe, use

Aqui está um resumo de como ele funciona: a cada 12 horas, ele verifica o nível da água usando o sensor ultrassônico. Se estiver bem, ele piscará uma luz verde e irá 'dormir' por mais 12 horas. Caso contrário, ele adicionará água, lendo o sensor conforme ele avança, e quando estiver no nível desejado, ele desliga e volta a dormir. Se passar muito tempo e sentir que o nível da água não subiu, piscará uma luz laranja indicando um erro, dormirá por 5 minutos e repetirá o processo novamente até que você perceba e resolva o problema. Pode ser que: 1) O reservatório está vazio2) Algo está errado com o motor / circuito3) O tanque está completamente vazio por algum motivo bizarro. Este recurso irá proteger a bomba de encher o tanque até que ele transborde (se o reservatório for grande o suficiente / tem água suficiente para isso). Por último, e definitivamente não menos importante, coloque o painel solar em uma boa localização. Se você estava se perguntando sobre o comentário da imagem na etapa 5, tenho um teto solar naquela sala, que é ideal para meu painel solar. Você não pode ver em nenhuma das fotos, mas fica em cima da minha geladeira para reunir a luz e carregar a bateria (muito, muito lentamente, mas com certeza). O painel solar e a bateria devem manter a configuração autossuficiente (exceto para as recargas do reservatório) … Aqui está um vídeo em teste: