Sveicieni visiem mikrokontrolleru cienītājiem mājās gatavots. Ja esat laimīgs mājas akvārija īpašnieks, tad, iespējams, šis raksts jūs ieinteresēs. Tajā es sīki aprakstīšu visu vienkārša, bet ļoti noderīga mājās gatavota akvakultūras izveidošanas procesu, kas paredzēts mazas zemūdens pasaules īpašnieka dzīves atvieglošanai.
Kā jūs zināt, jebkurš veiksmīgs projekts sākas ar tehnisko specifikāciju sagatavošanu. Šīs ir pamatprasības un funkcijas, kuras es gribēju iegūt no akvakultūras:
- zemas izmaksas un komponentu pieejamība;
- pielāgojams gaismas ieslēgšanas un izslēgšanas laiks akvārijā;
- barošanas režīms (filtrs izslēdzas un automātiski ieslēdzas pēc 15 minūtēm);
- barošanas grafika iekļaušana;
- apkārtējā gaisa temperatūras un mitruma mērīšana (kā papildinājums);
- pašreizējā datuma, laika un citu parametru parādīšana LCD displejā;
- pārvaldības un parametru iestatījumi izvēlnē, izmantojot 4 pogas (augšup, lejup, labi, atcelt);
- pielāgojams gaismas ieslēgšanas un izslēgšanas laiks akvārijā;
- barošanas režīms (filtrs izslēdzas un automātiski ieslēdzas pēc 15 minūtēm);
- barošanas grafika iekļaušana;
- apkārtējā gaisa temperatūras un mitruma mērīšana (kā papildinājums);
- pašreizējā datuma, laika un citu parametru parādīšana LCD displejā;
- pārvaldības un parametru iestatījumi izvēlnē, izmantojot 4 pogas (augšup, lejup, labi, atcelt);
Balstoties uz iepriekš minēto, radās shēma, kas parādīta 1. attēlā.
1. attēls - akvakultūras elektriskā shēma
Galvenais elements ir dēlis Arduino Prominiiegūta Ķīnā. Kā vēlāk izrādījās, tam tika uzstādīts kontrolieris ATMega168 vietā ATMega328. Tas man lika aizdomāties par programmas optimizēšanu, jo tas uz šo kontrolieri izrādījās nepanesams, jo zibatmiņas apjoms bija uz pusi mazāks.
Informācijas parādīšanai tika izvēlēts labi pazīstams 2 līniju 16 rakstzīmju LCD displejs. Projektā tas ir saistīts ar Arduino uz 4 vadu datu kopnes.
Par temperatūras un mitruma mērīšanu atbild digitālais sensors. Dth11. Vietējām vajadzībām tas ir pietiekami. Faktiski tam nav noteikta mērķa, un tas tiek pievienots tikai kā papildinājums kopējam attēlam.
Lai kontrolētu dienasgaismas spuldzi un filtru, es izmantoju divus simistoru kanālus, kas izveidoti uz opto-simistoru ķekara. MOC3063 un jaudas simistoru BT137-600E. Tas ļāva atbrīvoties no mehānisko releju ķēdes, kuru dēļ kaut kādu iemeslu dēļ es nejūtu līdzjūtību.
Vadības pogas - parasts pulkstenis, bez fiksācijas.
Tā kā visi iestatījumi ir saistīti ar noteiktu laika periodu, ierīcē obligāti jābūt reāllaika pulkstenim.Šajā gadījumā es izmantoju moduli Tinyrtc pamatojoties uz mikroshēmu DS1703. Moduli kontrolē ar protokolu i2c un tajā ir savienotājs akumulatora ievietošanai, kas ļauj saglabāt datumu un laiku, kad strāva tiek izslēgta. Ārējā moduļa padeve ir parādīta fotoattēlā Nr. 2
Foto Nr. 2 - reālā laika pulksteņa modulis
Tātad, prasības ir noteiktas, shēma ir sastādīta - jūs varat doties uz iespiedshēmas plates projektēšanas stadiju. Tiešsaistes pakalpojums EasyEda veiksmīgi palīdzēja man tikt galā ar šo uzdevumu. Lai nebūtu apnikt ar urbumu urbšanu, es nolēmu augšējā slānī novietot visas strāvu nesošās sliedes un sastāvdaļas. Nedaudz savijis detaļas redaktorā, es ieguvu PCB dizainu, kurā bija tikai trīs pārejas. Dēļa izskats ir redzams 3. attēlā.
3. attēls - akvakultūras shēmas plates izskats
Tie, kas vēlas atkārtot projektu, var lejupielādēt PCB failu no šīs saites:
Skatīt tiešsaistes failu:
Skatīt tiešsaistes failu:
Tātad, kādiem punktiem jums vajadzētu pievērst uzmanību. Pretestība R4 un R8 - dvīņi, visi pārējie ir izgatavoti iekšā SMD mājoklis 1206. Pulksteņa pogām ir izmērs 12x12. Plātnei ir arī ķīniešu sprieguma pārveidotājs 220 V / 5 V, kuras izskats parādīts fotoattēlā Nr. 4.
Foto Nr. 4 - sprieguma pārveidotājs 220V / 5V.
LCD ekrānu un reālā laika pulksteņa moduli plānots uzstādīt uz borta statīviem, kuru lomu es veiksmīgi izpildīju ar sagrieztiem plastmasas dībeļiem.
Šajā sakarā ir definētas visas instalācijas iespējas, un atliek tikai pārsūtīt plati no monitora ekrāna uz mūsu fizisko pasauli. Tam tika izvēlēta plaši pazīstama metode. LUT, kas nozīmē lāzera printera un dzelzs klātbūtni. Tiem, kas nav pazīstami ar šo nākotnes tehnoloģiju, shēmas plates izveidošanas process manā vannas istabā tiks aprakstīts zemāk.
Tāpēc iesācējiem meklējiet jebkuru žurnālu ar glancētām lapām vai fotopapīra lapu. Mēs izdrukājam dēļa modeli uz lāzera printera, neaizmirstot to apvērst. Mēs sagatavojam ar foliju pārklāta stikla-texalite gabalu atbilstoši sagataves lielumam un sasmalcina vara virsmu ar smalkgraudainu smilšpapīru. Tam vajadzētu būt kaut kam līdzīgam (foto numurs 5).
Foto Nr. 5 - tāfele ir sagatavota zīmējuma tulkošanai
Tālāk mēs pārvēršam izdruku uz folijas un uzklājam uz PCB. Pēc tam mēs ar papīru ar karstu gludekli vadām apmēram 3 minūtes. Iesildīšanās laiks šeit var atšķirties atkarībā no dzelzs temperatūras un šī slepenā rituāla izpildītāja pieredzes. Tas vizuāli izskatās apmēram šādi (foto Nr. 6):
Foto Nr. 6 - attēla pārsūtīšana uz folijas virsmas
Pēc tam, kad papīrs ir stingri pielīmēts pie PCB, izslēdziet gludekli un ļaujiet shēmas plates atdzist. Tagad jums rūpīgi jānoņem papīra slānis un tajā pašā laikā nav jāsabojā lipīgais toneris. Lai lieta izdotos, papīrs ir jāsamitrina un jānoņem, ripinot ar pirkstu galiem. Šis process skaidrāk parādīts fotoattēlā Nr. 7.
Foto Nr. 7 - papīra izņemšana no shēmas plates
Dažreiz gadās, ka dažās vietās toneris vienkārši nelīp. Šajā gadījumā šīs zonas var aizpildīt ar pastāvīgu marķieri. 8. fotoattēlā parādīta tāfele pēc papīra noņemšanas. Lūdzu, ņemiet vērā, ka augšējā kreisajā daļā nav figūras daļas, kuras vēlāk tiks atjaunotas, izmantojot iepriekš minēto metodi.
Foto Nr. 8 - dēlis pēc papīra noņemšanas
Kad visi nepatīkamie momenti ir novērsti, varat sākt kodināt. Šajā nolūkā es izmantoju dzelzs hlorīda šķīdumu kā vienu no pieejamākajām un drošākajām iespējām. Pēc dēļa kodināšanas rūpīgi izskalojiet to ar šķīdinātāju, lai noņemtu toneri no sliedēm. Tad atkal notīrām ar smalku smilšpapīru, attaukojam un alvu. Rezultāts ir parādīts fotoattēlā Nr. 9.
Foto Nr. 9 - tāfele ir gatava radio komponentu uzstādīšanai
Ir pabeigts viens no galvenajiem posmiem. Nākamais posms ir radio komponentu uzstādīšana un lodēšana. Tas ir radošs un tīri individuāls process. Ja jums ir kādi jautājumi, es esmu gatavs uz tiem atbildēt komentāros, bet tagad es jums parādīšu tikai to, ko ieguvu (10. foto):
Foto Nr. 10 - dēlis ar aizzīmogotām sastāvdaļām
Kā es jau rakstīju iepriekš, displejs un pulksteņa modulis tiek pacelts virs tāfeles ar plastmasas statīviem, kas izgatavoti no dībeļiem, lai tos ātri uzstādītu, un to kontakti ir pielodēti pie dēļa ar plāniem vadiem.Temperatūras un mitruma sensors tiek parādīts atsevišķi ierīces augšpusē. Manuprāt, ar šo izkārtojumu nolasījumi būs precīzāki. Apgaismošanas kanāliem un filtram paneļa apakšā ir parādīti divi ārējie izvadi. Arī pogu augstums nebija pietiekams, tāpēc plānoju tās palielināt ar plastmasas buksēm. Pēc dažām manipulācijām ierīce iegūst gandrīz pabeigtu izskatu, kas parādīts fotoattēlā Nr. 11.
Foto Nr. 11 - akvakultūra bez korpusa
Pirms korpusa augšdaļas aizzīmogošanas jums jāieraksta programmaparatūra Arduino ProMini. Lai to izdarītu, es ievietoju tapas uz tāfeles, kas savienotas ar kontaktiem Vcc, GND, Rx un TX. Lai programmētu Arduino ProMini visvieglāk izmantojot USB programmētājs, bet tas nebija pieejams. Viņa lomu veiksmīgi izpildīja cita valde Arduino uno ar noņemtu kontrolieri. Neiedziļināšos šī procesa detaļās, jo internetā ir daudz rakstu par šo tēmu. Skaidrības labad došu tikai fotoattēlu Nr. 12.
Foto Nr. 12 - programmaparatūras sagatavošana
Tagad parunāsim par pašu programmu. Ieslēdzot strāvu, tiek parādīts galvenais ekrāns. Tas parāda informāciju par pašreizējo datumu, laiku, temperatūru un mitrumu. Atkarībā no pašreizējā sistēmas stāvokļa tiek parādītas arī vairākas speciālās rakstzīmes, proti: deg indikators - saules ikona; nedeg - mēness ikona; filter on - filtra ikona; notiek barošana - zivju ikona. Noklikšķinot uz Labi, lietotājs atver izvēlni, kurā ir iespējams konfigurēt šādus parametrus:
- apgaismojuma vadības režīms. Šajā sadaļā jūs varat manuāli ieslēgt un izslēgt apgaismojumu, atlasot atbilstošo izvēlnes vienumu, kā arī iestatīt ieslēgšanas un izslēgšanas laiku atbilstoši grafikam.
- filtra vadības režīms. Ļauj manuāli ieslēgt un izslēgt filtru, atlasiet funkciju “barošana” (kāzas) un iestatiet barošanas grafiku. Barošanas režīmā filtrs apstājas un pēc 15 minūtēm tiek atjaunots automātiski.
- pašreizējā datuma iestatīšana.
- pašreizējā laika iestatīšana. Datuma un laika dati tiek ierakstīti pulksteņa modulī, un, izslēdzot strāvu, tie netiek atiestatīti, ja tam ir uzstādīts akumulators.
Lai labāk saprastu, 13. attēlā parādīta izvēlnes struktūra.
- apgaismojuma vadības režīms. Šajā sadaļā jūs varat manuāli ieslēgt un izslēgt apgaismojumu, atlasot atbilstošo izvēlnes vienumu, kā arī iestatīt ieslēgšanas un izslēgšanas laiku atbilstoši grafikam.
- filtra vadības režīms. Ļauj manuāli ieslēgt un izslēgt filtru, atlasiet funkciju “barošana” (kāzas) un iestatiet barošanas grafiku. Barošanas režīmā filtrs apstājas un pēc 15 minūtēm tiek atjaunots automātiski.
- pašreizējā datuma iestatīšana.
- pašreizējā laika iestatīšana. Datuma un laika dati tiek ierakstīti pulksteņa modulī, un, izslēdzot strāvu, tie netiek atiestatīti, ja tam ir uzstādīts akumulators.
Lai labāk saprastu, 13. attēlā parādīta izvēlnes struktūra.
№15 - akvakultūras izvēlnes struktūra.
Lejupielādējiet programmaparatūru Arduino Pro Mini un visas nepieciešamās bibliotēkas var būt šī saite
Pēc programmas uzrakstīšanas mikrokontrolleram varat aizvērt lietu un turpināt testus reālos apstākļos. Pirms šī raksta rakstīšanas pagāja apmēram nedēļa darbības. Akvakultūras kontrolieris darbojās nevainojami, neradot nekādus darbības traucējumus, ļaujot man nemitīgi vilkt dakšiņas, ja nepieciešams, lai pabarotu zivis vai izslēgtu uguni. Manu centienu rezultāts ir parādīts fotoattēlā Nr. 16.
Foto Nr. 16 - darbojas akvakultūra