Bộ điều khiển hồ cá tự làm: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Chào! Trong hướng dẫn này, tôi muốn chỉ cho bạn cách tạo bộ điều khiển bể cá. Có rất nhiều bộ điều khiển có sẵn trên Internet, nhưng chúng có giá ít nhất là 100 đô la. Bộ điều khiển của tôi có giá khoảng 15 đô la. Một điều tuyệt vời khác về việc tạo bộ điều khiển bể cá của riêng bạn là bạn có thể cá nhân hóa nó.

Được rồi, nhưng tại sao tôi cần nó?

Bộ điều khiển bể cá là một trợ giúp rất lớn cho mỗi chủ sở hữu bể cá. Nó có thể điều khiển đèn LED (bật và tắt từ từ tại một thời điểm nhất định), đo nhiệt độ nước (và bật báo động nếu nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao), cho cá ăn, theo dõi mực nước, kiểm tra độ pH nước, v.v … Nó có thể kiểm soát mọi thứ mà bạn phải kiểm soát trong bể cá của mình và đo lường mọi thông số liên quan đến bạn, cá và thực vật của bạn.

OK, bạn biết tại sao bạn cần nó, bây giờ chúng ta hãy xem làm thế nào để làm cho nó.

LƯU Ý: Hướng dẫn này chỉ hướng dẫn về cách chế tạo bộ điều khiển bể cá, không phải về việc tự chế tạo bể cá. Tôi giả sử rằng bạn đã có một bể cá "đang hoạt động" với cá và thực vật hoặc bạn muốn tạo một bể cá mới.

Bước 1: Những gì bạn cần

Đầu tiên, bạn cần một bể cá và máy hút mùi cho nó (bạn có thể tự làm máy hút mùi. Thông tin thêm ở bước 2).

Phần điện tử:

• Arduino (tôi đã sử dụng Nano 3.0) - bạn có thể sử dụng bất kỳ Arduino nào nhưng nó phải có bộ nhớ ít nhất 30 kB
• Dải đèn LED (tìm hiểu thêm về đèn LED ở bước 2)
• cảm biến nhiệt độ không thấm nước (tôi đã sử dụng DS18B20) - Tôi đã sử dụng 2 cảm biến, nhưng một là đủ
• Màn hình LCD (tôi đã sử dụng 1602 I2C)
• đồng hồ thời gian thực (tôi đã sử dụng DS3231)
• Cảm biến cảm ứng kỹ thuật số 4 kênh (Tôi đã sử dụng cái này)
• cảm biến mực nước (không sử dụng)
• bóng bán dẫn để điều khiển đèn LED (Tôi đã sử dụng IRF840, nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ MOSFET nào khác)
• Bộ điều chỉnh điện áp 5V
• còi (tùy chọn cho báo thức)
• Điện trở 10k, 4,7k và 1k ohm
• Giắc cắm nguồn DC ổ cắm cái 5,5 * 2,1 mm
• Bộ nguồn DC 12V (tùy vào lượng điện tiêu thụ của các dải led của bạn mà chọn bộ nguồn có đủ công suất)

Những khu vực khác:

• bảng PCB phổ quát
• một số tiêu đề ghim nam
• rất nhiều dây (dây cái-nam, cái-cái-cái và dây lõi rắn)
• rất nhiều chất hàn
• dây buộc
• ống co nhiệt
• keo dính nóng
• đầu nối dây

Công cụ:

• mỏ hàn
• kìm cắt dây
• súng nhiệt
• súng bắn keo nóng
• cây kéo
• Máy in 3D (để in giá đỡ cho màn hình LCD)
• thươc dây
• máy khoan (tùy chọn)
• Cái vặn vít

Kỹ năng:

• Lập trình Arduino (xem lớp này)
• hàn (xem hướng dẫn này)
• In 3D và vẽ 3D (xem lớp này)

Như tôi đã nói trước đó, tất cả các bộ phận (trừ dải đèn LED) có giá khoảng 15 đô la.

Bước 2: Ánh sáng

Tôi không phải là chuyên gia nên có một số liên kết giải thích mọi thứ về ánh sáng:

• tất cả về nguồn sáng trong bể cá
• về quang phổ ánh sáng
• sử dụng đèn LED làm nguồn sáng trong bể cá
• Hướng dẫn người mua đèn LED

OK, nếu bạn đọc các bài viết trên, bạn đã biết đủ để lựa chọn loại ánh sáng cho bể cá của bạn. Trong hướng dẫn này, tôi sẽ sử dụng đèn LED, vì chúng dễ điều khiển, bền hơn các loại chiếu sáng khác và chúng tiêu thụ ít điện năng hơn. Bây giờ bạn phải trả lời một số câu hỏi.

Chống thấm nước hay không?

Nói chung, tốt hơn là sử dụng đèn LED không thấm nước. Độ ẩm cao trong bể cá có thể làm hỏng cả đèn LED không thấm nước, vì vậy nếu bạn làm một tấm che cho đèn LED và cách ly chúng tốt để không có nước vào đèn LED, hệ thống chiếu sáng của bạn sẽ hoạt động trong một thời gian dài. Tôi đã không làm điều này. Tôi đã chọn đèn LED chống thấm nước, tôi dán nó vào mui xe và sau một tháng tôi phải sửa một bảng điều khiển vì một số đèn LED bị cháy, các dải LED cũng bị bong ra khỏi mui xe và rơi xuống nước. Hy vọng rằng không có điều gì tồi tệ xảy ra. Vì vậy, nếu bạn muốn giữ đèn LED và cá an toàn, bạn phải làm hoặc mua một chiếc máy hút mùi có đáy trong suốt và không có nước nào có thể lọt qua được (như cái này).

RGB, dải màu khác nhau hay một dải màu?

RGB rất tuyệt vời vì bạn có thể kiểm soát màu ánh sáng, nhưng nó đắt hơn và khó kiểm soát hơn so với chỉ một đèn LED màu. Bạn có thực sự muốn thay đổi màu sắc? Ví dụ: nếu bạn muốn bắt chước ánh trăng, thì ánh sáng RGB là bắt buộc, nhưng nếu không, bạn có thể chọn các dải màu khác nhau hoặc một dải màu. Nếu bạn chọn một dải màu thì tốt nhất là đèn LED có nhiệt độ màu từ 5500 K đến 6500 K - đó là màu ánh sáng mà mặt trời phát ra. Nó chứa phổ ánh sáng đầy đủ từ đỏ đến tím, vì vậy cây của bạn sẽ có ánh sáng thích hợp để quang hợp và cá sẽ trông tuyệt vời.

Nhiều đèn LED phát ra ít ánh sáng hơn hoặc ít đèn LED rất mạnh?

Nó không thực sự quan trọng. Theo tôi, nhiều đèn LED phát ra ít ánh sáng hơn sẽ tốt hơn vì chúng trông giống như có một nguồn sáng lớn. Nhưng đó chỉ là ý kiến của tôi.

Bước 3: Ban điều khiển hồ cá

Bây giờ chúng ta hãy làm bảng điều khiển bể cá.

Đèn LED nguồn

Bạn phải tạo các đầu nối mà bạn có thể dễ dàng kết nối các dải LED. Để làm được điều này, bạn cần có chân và 2 đầu nối dây như hình thứ 3. Vặn phần dài hơn của chốt vào mỗi đầu nối. Tạo nhiều đầu nối nếu bạn cần để kết nối các dải LED của mình. Tôi cần 3 - một cho mỗi dải.

Các bộ phận hàn

Lập kế hoạch nơi bạn sẽ hàn các bộ phận (bạn có thể xem hình ảnh 4). Tôi sử dụng còi để báo động khi nhiệt độ xuống quá thấp hoặc tăng quá cao, nhưng bạn không cần phải sử dụng nó. Hãy nhớ rằng điện trở 10k ohm nằm giữa cổng GND và Arduino PWM điều khiển MOSFET, điện trở 1k ohm nằm giữa cổng Arduino PWM điều khiển cổng MOSFET và MOSFET và điện trở 4,7k ohm nằm giữa cổng Arduino để đọc nhiệt độ từ cảm biến và + 5V. Cố gắng đặt các chân càng gần cổng Arduino càng tốt.

Bây giờ bạn có thể hàn các bộ phận vào bảng mạch PCB. Nếu bạn đã hàn tất cả các bộ phận vào bảng, bạn có thể nối dây chúng. Hãy nhớ rằng, - từ đèn LED đến nguồn trong MOSFET và thoát từ MOSFET sang GND. Và cũng nhớ kết nối trực tiếp đèn LED với 12V từ nguồn điện một chiều, không phải với bộ điều chỉnh điện áp. Bạn có thể thêm nhãn vào các ghim để biết đó là ghim nào.

Tôi không sử dụng cảm biến mực nước, nhưng nếu bạn muốn, bạn có thể sử dụng nó.

Chương trình Arduino

Kết nối bo mạch với nguồn điện. Nếu diode trên Arduino được bật có nghĩa là không có hiện tượng đoản mạch. Bây giờ bạn có thể tải lên chương trình. Để chạy chương trình này, bạn sẽ cần một vài thư viện:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• DallasTempe Nhiệt
• Wire (thư viện tiêu chuẩn)
• EEPROM (thư viện tiêu chuẩn)

Nếu bạn đã tải xuống tất cả các thư viện, bạn có thể tải chương trình lên Arduino. Bạn sẽ tìm thấy mã ở cuối trang này (hoặc bạn có thể tải xuống tại đây).

Bước 4: Gắn tất cả nội dung

Dải dẫn

Đầu tiên, bạn phải biết bạn cần bao nhiêu và dài bao nhiêu dải. Nếu bạn sử dụng mũ trùm không được thiết kế cho đèn LED (như của tôi), hãy kiểm tra nơi bạn có thể gắn các dải.

Cắt các dải và dây hàn thành + và - trên dải. Nếu đèn LED không có bất kỳ vỏ bọc nào, bạn phải cách ly các dây. Sử dụng ống co nhiệt và băng keo cách nhiệt, và nhiều keo nóng. Bây giờ gắn các dải đèn LED vào mui xe. Bạn có thể sử dụng axeton để tẩy dầu mỡ trên bề mặt, cũng có thể sử dụng nhiều keo nóng để dán các dải vào mui xe để chúng không bị rơi xuống. Nếu các dải được gắn vào, hãy chạy dây đến vị trí đặt bảng điều khiển.

Thử nghiệm

Bây giờ là thời gian cho bài kiểm tra. Kết nối màn hình, RTC, cảm biến cảm ứng kỹ thuật số 4 kênh, cảm biến nhiệt độ, cảm biến mực nước (nếu bạn có), đèn LED và kết nối nguồn điện.

Nếu mọi thứ đang bật và màn hình LCD hiển thị thời gian và nhiệt độ thì mọi thứ đều hoạt động tốt.

Bây giờ tôi sẽ cho bạn biết làm thế nào để kiểm soát nó. Chức năng của từng nút: 1 (xem hình thứ 5) - menu, ok, chấp nhận; 2 - hủy bỏ, trở lại; 3 - xuống dưới, sang trái; 4 - lên, bên phải.

Để thay đổi thời gian, bạn phải nhấp vào 1, sau đó nhấp 2 lần 4 và 1 (để vào Đồng hồ). Nhấp vào 1 để đặt thời gian. Bằng cách nhấp vào 3 và 4 để chọn giờ, sau đó nhấp vào 1 để chấp nhận giờ, sau đó chọn phút và nhấp vào 1, sau đó chọn giây. Các thay đổi sẽ được lưu khi bạn nhấp vào 1 sau khi chọn vài giây. Nếu bạn làm sai và bạn muốn hủy bỏ, hãy nhấp vào 2.

Sau đó, chuyển đến Đặt ngày và đặt ngày như bạn đã đặt thời gian. Tiếp theo đặt nếu giờ mùa hè được bật hoặc tắt (mặc định là tắt). Cuối cùng, đặt ngày trong tuần.

Bây giờ bạn phải cài đặt khi nào bạn muốn đèn bật và tắt. Vì vậy, hãy nhấp vào 2 để quay lại menu chính. Nhấp vào 3 hai lần. Nhấp vào 1 để chuyển đến cài đặt Ánh sáng. Nếu bạn muốn tắt hoàn toàn đèn, hãy chuyển đến Chế độ và đặt từ Tự động thành Tắt. Nhưng bây giờ bạn phải kiểm tra đèn LED, vì vậy đừng làm điều đó. Nhấp vào Bắt đầu bình minh để đặt thời điểm bạn muốn bật đèn. Sau đó, đặt thời lượng bình minh (đèn LED sẽ bật trong bao lâu). Nhấp vào Dusk Start để đặt thời điểm bạn muốn tắt đèn. Và sau đó đặt thời gian chạng vạng (đèn LED sẽ tắt trong bao lâu). Nếu khoảng thời gian giữa Bắt đầu Bình minh và Bắt đầu Chạng vạng, đèn LED sẽ từ từ bật sáng, nếu không, hãy thay đổi Khởi động Chạng vạng để nó sẽ bắt đầu sau đó. Nếu đèn LED đang bật thì mọi thứ đều tuyệt vời. Nếu bạn ngắt kết nối nguồn, tất cả các cài đặt sẽ được lưu trong EEPROM.

Bây giờ bạn có thể gắn màn hình LCD vào máy hút mùi của bể cá.

Tay cầm LCD

Trước hết, hãy tải xuống và in các phần STL mà bạn sẽ tìm thấy ở cuối trang web (bạn có thể tải chúng tại đây). Bạn sẽ cần 6 gai điện tử và 6 gai gắn kết.

Gắn cảm biến cảm ứng kỹ thuật số 4 kênh vào nắp bảng điều khiển cảm ứng bằng cách sử dụng 2 gai điện tử. Sau đó, gắn chặt nắp bảng điều khiển cảm ứng có cảm biến cảm ứng kỹ thuật số 4 kênh vào màn hình LCD gắn kết bằng cách sử dụng 2 gai gắn kết (hình ảnh 5).

Kết nối dây với cảm biến cảm ứng và uốn cong các chân mà chúng sẽ không ngăn được việc gắn chặt màn hình LCD. Bây giờ hãy gắn chặt LCD với 4 gai điện tử, kết nối dây với LCD (hình 8) và gắn nắp LCD vào ngàm LCD bằng cách sử dụng 4 ngàm. Voilà, bạn đã tạo ra tay cầm LCD.

Gắn màn hình LCD vào mui xe và đấu dây phần còn lại

Sử dụng dây buộc zip, buộc dây từ màn hình LCD và cảm biến cảm ứng với nhau. Sử dụng keo nóng, gắn tay cầm LCD vào máy hút mùi bể cá. Đặt bo mạch điều khiển vào vị trí của nó và kết nối mọi thứ với nó. Kết nối nguồn điện và kiểm tra xem mọi thứ có hoạt động không.

Bước 5: Kết thúc

Đây chính là nó. Bạn đã có một bộ điều khiển bể cá đang hoạt động. Kiểm tra kỹ thực đơn. Có một số tùy chọn có thể hữu ích cho bạn. Đây chỉ là một nguyên mẫu. Bạn có thể mở rộng nó - thêm nhiều cảm biến hơn, nhiều thứ hơn để kiểm soát. Nhưng nếu bạn muốn thêm những thứ này, bạn phải thêm đầu đọc thẻ SD vào Arduino, vì bạn sẽ hết bộ nhớ.

Vì vậy, hãy nâng cấp nó và chia sẻ ảnh. Hy vọng rằng bạn thích điều này.

Cảm ơn vì đã đọc qua và hẹn gặp lại bạn trong thời gian sớm nhất.

Simonexc

Bước 6: Khắc phục sự cố

Lỗi:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: lỗi nghiêm trọng:../Wire/Wire.h: Không có tệp hoặc thư mục nào như vậy

Dung dịch:

Trong thư viện LiquidCrystal_I2C trong tệp I2CIO.cpp, thay đổi dòng thứ 35 từ #include thành #include

Lỗi:

Không có văn bản trên màn hình hoặc có các biểu tượng lạ.

Dung dịch:

Dây không được kết nối đúng cách. Lắc lư dây một chút hoặc hàn chúng lại.