Üdvözlet minden mikrovezérlő szerelmeseinek DIY. Ha Ön egy otthoni akvárium boldog tulajdonosa, akkor talán ez a cikk érdekli Önt. Ebben részletesen leírom az egyszerű, de nagyon hasznos házi készítésű - akvakultúra-vezérlő létrehozásának teljes folyamatát, amelynek célja a kis víz alatti világ tulajdonosának életének megkönnyítése.
Mint tudod, minden sikeres projekt a műszaki előírások elkészítésével kezdődik. Az alábbiakban felsoroljuk azokat az alapvető követelményeket és funkciókat, amelyeket a vízvezérlőtől meg akartam szerezni:
- alacsony költségek és az alkatrészek rendelkezésre állása;
- testreszabható idő a világítás be- és kikapcsolására az akváriumban;
- etetési mód (a szűrő kikapcsol és automatikusan elindul 15 perc múlva);
- a táplálkozási ütemterv felvétele;
- a környezeti levegő hőmérsékletének és páratartalmának mérése (kiegészítésként);
- az aktuális dátum, idő és egyéb paraméterek megjelenítése az LCD kijelzőn;
- Vezérlés és paraméterek beállítása a menüben a 4 gombbal (Fel, Le, Ok, Mégse);
- testreszabható idő a világítás be- és kikapcsolására az akváriumban;
- etetési mód (a szűrő kikapcsol és automatikusan elindul 15 perc múlva);
- a táplálkozási ütemterv felvétele;
- a környezeti levegő hőmérsékletének és páratartalmának mérése (kiegészítésként);
- az aktuális dátum, idő és egyéb paraméterek megjelenítése az LCD kijelzőn;
- Vezérlés és paraméterek beállítása a menüben a 4 gombbal (Fel, Le, Ok, Mégse);
A fentiek alapján létrejött az 1. ábrán látható áramkör.
1. ábra - A vízvezeték-vezérlő elektromos rajza
A fő elem a deszka Arduino ProMiniKínában szerezte be. Mint később kiderült, rá lett telepítve egy vezérlő ATMega168 helyett atmega328. Ez elgondolkodtatta a program optimalizálását, mivel a flash memória fele méretének köszönhetően a vezérlő számára elviselhetetlennek bizonyult.
Az információk megjelenítéséhez egy közismert 2 soros 16 karakter hosszú LCD-kijelzőt választottak. A projektben kapcsolódik a Arduino egy 4 vezetékes adat buszon.
A hőmérséklet és a páratartalom méréséért digitális érzékelő felelős. DTH11. A háztartási igényekhez elegendő. Valójában nincs meghatározott célja, és pusztán az általános kép kiegészítéseként adják hozzá.
A fénycső és a szűrő vezérléséhez két szimisztorcsatornát használtam, amelyeket egy csomó opto-szimisztor készített MOC3063 és teljesítményszimisztor BT137-600E. Ez lehetővé tette számunkra, hogy megszabaduljunk a mechanikus relék áramkörétől, ezért valamilyen oknál fogva nem érzem együttérzést.
Kezelőgombok - szokásos óra, rögzítés nélkül.
Nos, mivel az összes beállítás egy adott időszakhoz van kötve, az eszköznek feltétlenül tartalmaznia kell egy valós idejű órát.Ebben az esetben a modult használtam TinyRTC mikroáramkör alapján DS1703. A modult protokoll vezérli i2c és tartalmaz egy csatlakozót az akkumulátor behelyezéséhez, amely lehetővé teszi a dátum és az idő mentését, amikor a készülék ki van kapcsolva. A külső modul adagolását a 2. számú kép mutatja
2. fotó - valós idejű óramodul
Tehát a követelményeket meghatározzuk, a sémát elkészítjük - meglátogathatja a nyomtatott áramköri lap tervezési szakaszát. Az EasyEda online szolgáltatás sikeresen segített megbirkózni ezzel a feladattal. Annak érdekében, hogy ne zavarja a lyukak fúrását, úgy döntöttem, hogy az összes áramot hordozó sínt és alkatrészt a felső rétegbe helyezem. Miután kissé megcsavaroztam a részleteket a szerkesztőben, kaptam egy PCB-dizájnot, csak három jumperrel. A tábla megjelenése a 3. ábrán látható.
3. ábra - Az akrokontroller áramköri lap megjelenése
Azok, akik meg akarják ismételni a projektet, letölthetik a PCB fájlt erről a linkről:
Online fájl megtekintése:
Online fájl megtekintése:
Szóval, milyen pontokra kell figyelni. ellenállás R4 és R8 - iker, az összes többi be van építve SMD ház 1206. Az óragombok méretének megfelelőek 12x12. A táblán van egy kínai feszültség-átalakító is 220 V / 5 V, amelynek megjelenését a 4. számú fotó mutatja.
4. sz. Fotó - feszültségváltó 220V / 5V.
Az LCD-képernyőt és a valós idejű óramodult a fedélzeti állványokra szerelik felépíteni, amelyek szerepet vágott műanyag tiplikkel sikeresen teljesítettem.
Ezen a ponton a telepítés összes tulajdonsága meg van határozva, és csak a táblát kell a monitor képernyőjén átvinni a fizikai világunkba. Ehhez közismert módszert választottak. LUT, lézernyomtató és vas jelenlétére utalva. Azok számára, akik még nem ismerik a jövő technológiáját, az alábbiakban ismertetjük a fürdőszobámban egy áramköri lap létrehozásának folyamatát.
Tehát kezdőként keressen bármilyen fényes oldalakkal vagy fotópapírral ellátott magazint. Kinyomtatjuk a táblák mintáját a lézernyomtatóval, anélkül, hogy elfelejtettük volna megfordítani. Készítünk egy darab fóliával bevont üveg-texalitot a nyersdarab méretének megfelelően, és a réz felületét finomszemcsés papírral csiszoljuk. Valaminek ilyennek kell lennie (5. fotószám).
5. számú fotó - a táblát elkészítik a rajz fordításához
Ezután fordítjuk a nyomatot a fóliára, és felhordjuk a NYÁK-ra. Ezután forró vasalóval körülbelül 3 percig vezetjük a papírt. A bemelegedési idő itt változhat a vas hőmérsékletétől és a titkos rituálé előadójának tapasztalataitól függően. Ez vizuálisan így néz ki (6. kép):
6. fénykép - a kép áthelyezése a fólia felületére
Miután a papír szorosan tapadt a NYÁK-ra, kapcsolja ki a vasalót, és hagyja lehűlni az áramköri lapot. Most óvatosan el kell távolítania a papírréteget, ugyanakkor nem szabad megsérteni a ragacsos festéket. Annak érdekében, hogy az eset sikeres legyen, a papírt meg kell nedvesíteni és eltávolítani az ujjheggyel történő gördítéssel. Ezt a folyamatot egyértelműbben a 7. számú fotó mutatja.
7. fénykép - papír eltávolítása az áramköri kártyáról
Előfordul, hogy egyes helyeken a festék egyszerűen nem ragad. Ebben az esetben ezeket a területeket ki lehet tölteni egy állandó jelölővel. A 8. számú fotó a táblát a papír eltávolítása után mutatja. Felhívjuk figyelmét, hogy a bal felső részben nincs az ábra egy része, amelyet később a fenti módszerrel helyreállítanak.
8. számú fotópapír - papír eltávolítása után
Amikor az összes kellemetlen pillanat megszűnik, megkezdheti a maratást. Ehhez a vas-klorid oldatát használtam, mint az egyik leginkább megfizethető és biztonságos lehetőséget. A tábla maratása után alaposan öblítse le oldószerrel, hogy eltávolítsa a festéket a sínből. Ezután ismét megtisztítunk egy finom csiszolópapírral, zsírtalanítással és ónnal. Az eredmény a 9. számú képen látható.
9. számú fotó - a tábla készen áll a rádió alkatrészek telepítésére
Az egyik fő szakasz befejeződött. A következő szakasz a rádió alkatrészek beszerelése és forrasztása. Ez egy kreatív és tisztán egyéni folyamat. Ha bármilyen kérdése van, kész vagyok válaszolni rájuk a megjegyzésekben, de most megmutatom neked, mit kaptam (10. kép):
10. számú fotó - lezárt elemekkel ellátott tábla
Mint fentebb írtam, a kijelzőt és az óramodult a táblák fölé emelik, tiplikből készült műanyag tartókkal, a gyors beszerelés érdekében, és érintkezőik vékony huzalokkal vannak forrasztva a táblához.A hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő külön jelenik meg a készülék tetején. Véleményem szerint ezzel az elrendezéssel a leolvasások pontosabbak lesznek. A világítócsatornák és a szűrő számára a tábla alján két külső aljzat látható. A gombok magassága nem volt elegendő, ezért azt tervezem, hogy megnövekszem műanyag perselyekkel. Néhány manipuláció után a készülék majdnem kész megjelenést kap, amelyet a 11. számú fénykép mutat be.
11. sz. Fénykép - akváriumvezérlő ház nélkül
Mielőtt lezárná a tok tetejét, be kell írnia a firmware-t Arduino ProMini. Ehhez csapokat tettem az érintkezőkhöz csatlakoztatott táblára VCC, GND, RX és TX. Programozni Arduino ProMini a legegyszerűbb használat USB programozó, de ez nem volt elérhető. Egy másik testület sikeresen teljesítette szerepét Arduino uno eltávolítva a vezérlőt. Nem megyek bele a folyamat részleteibe, mivel számos cikk van erről a témáról az interneten. Az egyértelműség kedvéért csak a 12. számú képet adom.
12. számú fotó - felkészülés a firmware-re
Most beszéljünk magáról a programról. Amikor bekapcsolja a készüléket, megjelenik a fő képernyő. Információkat jelenít meg az aktuális dátumról, időről, hőmérséklettől és páratartalomtól. Ezenkívül a rendszer aktuális állapotától függően több speciális karakter jelenik meg, nevezetesen: világít - a nap ikon; világít - hold ikon; szűrés be - szűrő ikon; etetés folyamatban van - hal ikonra. Az OK gombra kattintva a felhasználó belép egy menübe, ahol konfigurálhatók a következő paraméterek:
- világításvezérlés mód. Ebben a részben manuálisan kapcsolhatja be és ki a lámpát a megfelelő menüpont kiválasztásával, és beállíthatja a be- és kikapcsolás idejét az ütemezés szerint.
- szűrővezérlő mód. Lehetővé teszi a szűrő manuális be- és kikapcsolását, válassza ki az „etetés” funkciót (fedding), és állítsa be az etetési ütemtervet. Etetés módban a szűrő leáll, és 15 perc elteltével automatikusan helyreáll.
- az aktuális dátum beállítása.
- az aktuális idő beállítása. A dátum és az idő adatait az óramodul rögzíti, és amikor az áramellátás ki van kapcsolva, akkor nem kerülnek visszaállításra, ha egy elem telepítve van rajta.
A jobb megértés érdekében a 13. ábra a menü struktúráját mutatja.
- világításvezérlés mód. Ebben a részben manuálisan kapcsolhatja be és ki a lámpát a megfelelő menüpont kiválasztásával, és beállíthatja a be- és kikapcsolás idejét az ütemezés szerint.
- szűrővezérlő mód. Lehetővé teszi a szűrő manuális be- és kikapcsolását, válassza ki az „etetés” funkciót (fedding), és állítsa be az etetési ütemtervet. Etetés módban a szűrő leáll, és 15 perc elteltével automatikusan helyreáll.
- az aktuális dátum beállítása.
- az aktuális idő beállítása. A dátum és az idő adatait az óramodul rögzíti, és amikor az áramellátás ki van kapcsolva, akkor nem kerülnek visszaállításra, ha egy elem telepítve van rajta.
A jobb megértés érdekében a 13. ábra a menü struktúráját mutatja.
№15. Ábra - az akvaktroller menüszerkezete.
Töltse le a firmware-t a Arduino Pro Mini és minden szükséges könyvtár lehet ezt a linket
Miután a programot mikrovezérlőnek írta, bezárhatja az ügyet, és valós körülmények között folytathatja a teszteket. Körülbelül egy hét művelet telt el a cikk írása előtt. Az akvaktroller tökéletesen működött, bármiféle hibás működés közben, megmentetve, hogy folyamatosan húzzam a villakat, ha szükséges, hogy a halak táplálódjanak, vagy kikapcsoljam a lámpát. Erőfeszítéseim eredményét a 16. számú fotó mutatja.
16. sz. Fénykép - működik az akváriumvezérlő