Pengontrol Akuarium DIY: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Hai! Dalam instruksi ini, saya ingin menunjukkan kepada Anda cara membuat pengontrol akuarium. Ada banyak pengontrol yang tersedia di Internet, tetapi harganya setidaknya $100. Kontroler saya berharga sekitar $15. Hal hebat lainnya tentang membuat pengontrol akuarium Anda sendiri adalah Anda dapat mempersonalisasikannya.

Baiklah, tapi mengapa saya membutuhkannya?

Kontroler akuarium adalah bantuan besar bagi setiap pemilik akuarium. Ini dapat mengontrol LED (menghidupkan dan mematikannya secara perlahan pada waktu tertentu), mengukur suhu air (dan menyalakan alarm jika suhu terlalu rendah atau terlalu tinggi), memberi makan ikan Anda, memantau ketinggian air, memeriksa pH air, dll. Ini dapat mengontrol semua yang Anda harus kendalikan di akuarium Anda dan mengukur setiap parameter yang relevan dengan Anda, ikan, dan tanaman Anda.

Oke, Anda tahu mengapa Anda membutuhkannya, sekarang mari kita lihat cara membuatnya.

CATATAN: Instruksi ini hanya tentang membuat pengontrol akuarium, bukan tentang membuat akuarium itu sendiri. Saya berasumsi bahwa Anda sudah memiliki akuarium yang "berfungsi" dengan ikan dan tanaman atau Anda ingin membuat akuarium baru.

Langkah 1: Yang Anda Butuhkan

Pertama, Anda memerlukan akuarium dan tudung untuk itu (Anda dapat membuat tudung sendiri. Informasi lebih lanjut di langkah 2).

Bagian elektronik:

• sebuah Arduino (saya menggunakan Nano 3.0) - Anda dapat menggunakan Arduino apa pun tetapi harus memiliki memori setidaknya 30 kB
• Strip LED (lebih lanjut tentang LED di langkah 2)
• sensor suhu tahan air (saya menggunakan DS18B20) - Saya menggunakan 2 sensor, tetapi satu sudah cukup
• Layar LCD (saya menggunakan 1602 I2C)
• jam waktu nyata (saya menggunakan DS3231)
• Sensor sentuh digital 4 saluran (saya menggunakan yang ini)
• sensor ketinggian air (tidak digunakan)
• transistor untuk mengontrol LED (saya menggunakan IRF840, tetapi Anda dapat menggunakan MOSFET lainnya)
• Pengatur tegangan 5V
• bel (opsional untuk alarm)
• Resistor 10k, 4.7k dan 1k ohm
• Soket catu daya DC soket perempuan 5,5 * 2,1 mm
• Catu daya DC 12V (tergantung pada seberapa banyak daya yang dikonsumsi strip led Anda, pilih catu daya dengan daya yang cukup)

Bagian lain:

• papan PCB universal
• beberapa header pin pria
• banyak kabel (female-to-male, female-to-female dan kabel inti padat)
• banyak soldernya
• dasi zip
• tabung heat-shrink
• tongkat lem panas
• konektor kawat

Peralatan:

• besi solder
• alat pemotong kawat
• senapan panas
• pistol lem panas
• gunting
• Printer 3D (untuk mencetak mount untuk LCD)
• pita pengukur
• pengebor (opsional)
• Obeng

Keterampilan:

• Pemrograman Arduino (lihat kelas ini)
• menyolder (lihat tutorial ini)
• Pencetakan 3D dan gambar 3D (lihat kelas ini)

Seperti yang saya katakan sebelumnya, semua bagian (kecuali strip LED) berharga sekitar $15.

Langkah 2: Cahaya

Saya bukan ahli jadi ada beberapa tautan yang menjelaskan segalanya tentang cahaya:

• semua tentang sumber cahaya di akuarium
• tentang spektrum cahaya
• menggunakan LED sebagai sumber cahaya di akuarium
• Panduan pembeli LED

OK, jika Anda membaca artikel di atas, Anda cukup tahu untuk memilih jenis pencahayaan untuk akuarium Anda. Dalam instruksi ini, saya akan menggunakan LED, karena mudah dikendalikan, lebih tahan lama daripada jenis pencahayaan lainnya, dan mengonsumsi lebih sedikit daya. Sekarang Anda harus menjawab beberapa pertanyaan.

Tahan air atau tidak?

Umumnya, lebih baik menggunakan LED non-tahan air. Kelembaban yang tinggi di akuarium bahkan dapat merusak LED tahan air, jadi jika Anda membuat tudung untuk LED dan mengisolasinya dengan baik sehingga tidak ada air yang masuk ke LED, sistem pencahayaan Anda akan bekerja untuk waktu yang lama. Saya tidak melakukan ini. Saya memilih LED tahan air, saya menempelkannya ke kap mesin dan setelah sebulan saya harus memperbaiki satu panel karena beberapa LED terbakar, juga strip LED terkelupas dari kap mesin dan jatuh ke dalam air. Semoga tidak terjadi hal buruk. Jadi jika Anda ingin menjaga LED dan ikan tetap aman, Anda harus membuat atau membeli tudung yang bagian bawahnya transparan dan tidak ada air yang bisa menembusnya (seperti ini).

RGB, strip warna berbeda atau strip satu warna?

RGB sangat fantastis karena Anda dapat mengontrol warna terang, tetapi lebih mahal dan lebih sulit untuk dikontrol daripada hanya satu LED warna. Apakah Anda benar-benar ingin mengubah warna? Jika Anda ingin, misalnya, meniru cahaya bulan, pencahayaan RGB diperlukan, tetapi jika tidak, Anda dapat memilih strip warna yang berbeda atau satu strip warna. Jika Anda memilih satu strip warna, yang terbaik adalah LED dengan suhu warna dari 5500 K hingga 6500 K - itu adalah warna cahaya yang sama yang dipancarkan matahari. Ini berisi spektrum cahaya penuh dari merah ke ungu, sehingga tanaman Anda akan memiliki cahaya yang tepat untuk fotosintesis dan ikan akan terlihat bagus.

Banyak LED yang memancarkan lebih sedikit cahaya atau sedikit LED yang sangat kuat?

Tidak masalah. Menurut pendapat saya, banyak LED yang memancarkan lebih sedikit cahaya lebih baik karena terlihat seperti ada satu sumber cahaya yang besar. Tapi itu hanya pendapat saya.

Langkah 3: Papan Pengontrol Akuarium

Sekarang mari kita buat papan yang akan mengontrol akuarium.

daya LED

Anda harus membuat konektor di mana Anda dapat dengan mudah menghubungkan strip LED. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan pin dan konektor 2 kabel seperti pada gambar ke-3. Pasang bagian pin yang lebih panjang ke setiap konektor. Buat konektor sebanyak yang Anda butuhkan untuk menyambungkan strip LED Anda. Saya membutuhkan 3 - satu untuk setiap strip.

Bagian solder

Rencanakan di mana Anda akan menyolder bagian-bagiannya (Anda dapat melihat gambar 4). Saya menggunakan bel untuk alarm ketika suhu turun terlalu rendah atau naik terlalu tinggi, tetapi Anda tidak harus menggunakannya. Ingat, bahwa resistor 10k ohm berada di antara port GND dan Arduino PWM yang mengontrol MOSFET, resistor 1k ohm berada di antara port Arduino PWM yang mengontrol gerbang MOSFET dan MOSFET dan resistor 4.7k ohm berada di antara port Arduino yang membaca suhu dari sensor dan +5V. Cobalah untuk menempatkan pin sedekat mungkin ke port Arduino yang tepat.

Sekarang Anda dapat menyolder bagian-bagian ke papan PCB. Jika Anda menyolder semua bagian ke papan, Anda dapat menyambungkannya. Ingat, - dari LED ke sumber di MOSFET dan tiriskan dari MOSFET ke GND. Dan juga ingat untuk menghubungkan LED langsung ke 12V dari catu daya DC, bukan ke pengatur tegangan. Anda dapat menambahkan label ke pin untuk mengetahui pin mana.

Saya tidak menggunakan sensor ketinggian air, tetapi jika Anda mau, Anda bisa menggunakannya.

program Arduino

Hubungkan papan ke catu daya. Jika dioda pada arduino menyala berarti tidak terjadi korsleting. Sekarang Anda dapat mengunggah program. Untuk menjalankan program ini, Anda memerlukan beberapa pustaka:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• DallasSuhu
• Kawat (perpustakaan standar)
• EEPROM (perpustakaan standar)

Jika Anda mengunduh semua perpustakaan, Anda dapat mengunggah program ke Arduino. Anda akan menemukan kode di bagian bawah situs ini (atau Anda dapat mengunduhnya di sini).

Langkah 4: Memasang Semua Barang

strip LED

Pertama, Anda harus tahu berapa banyak dan berapa panjang strip yang Anda butuhkan. Jika Anda menggunakan tudung yang tidak dirancang untuk LED (seperti saya), periksa di mana Anda dapat memasang strip.

Potong strip dan kabel solder ke + dan - pada strip. Jika LED tidak memiliki penutup, Anda harus mengisolasi kabelnya. Gunakan tabung panas menyusut dan pita isolasi, dan banyak lem panas. Sekarang pasang strip LED ke kap mesin. Anda dapat menggunakan aseton untuk melumasi permukaan, juga menggunakan banyak lem panas untuk merekatkan strip ke kap mesin agar tidak jatuh. Jika strip terpasang, jalankan kabel ke tempat papan kontrol akan berada.

Tes

Sekarang waktunya ujian. Hubungkan layar, RTC, sensor sentuh digital 4 saluran, sensor suhu, sensor ketinggian air (jika Anda memilikinya), LED dan sambungkan daya.

Jika semuanya menyala dan LCD menampilkan waktu dan suhu semuanya bekerja dengan baik.

Sekarang saya akan memberi tahu Anda cara mengontrolnya. Fungsi masing-masing tombol: 1 (lihat gambar ke-5) - menu, ok, terima; 2 - batalkan, kembali; 3 - bawah, kiri; 4 - atas, benar.

Untuk mengubah waktu Anda harus mengklik 1, lalu 2 kali 4 dan 1 (untuk masuk ke Jam). Klik 1 untuk mengatur waktu. Dengan mengklik 3 dan 4 pilih jam, lalu klik 1 untuk menerima jam, lalu pilih menit dan klik 1, lalu pilih detik. Perubahan akan disimpan ketika Anda mengklik 1 setelah memilih detik. Jika Anda melakukan kesalahan dan ingin membatalkan klik 2.

Kemudian pindah ke Atur Tanggal dan atur tanggal saat Anda mengatur waktu. Setel berikutnya jika waktu musim panas aktif atau nonaktif (default mati). Terakhir, atur hari dalam seminggu.

Sekarang Anda harus mengatur kapan Anda ingin lampu menyala dan mati. Jadi klik 2 untuk kembali ke menu utama. Klik 3 dua kali. Klik 1 untuk pergi ke Pengaturan cahaya. Jika Anda ingin mematikan lampu sepenuhnya, buka Mode dan atur dari Otomatis ke Mati. Tapi sekarang Anda harus menguji LED, jadi jangan lakukan itu. Klik Dawn Start untuk mengatur kapan Anda ingin menyalakan lampu. Kemudian atur durasi fajar (berapa lama LED harus menyala). Klik Dusk Start untuk mengatur kapan Anda ingin mematikan lampu. Dan setelah itu atur durasi senja (berapa lama LED harus mati). Jika waktunya antara Dawn Start dan Dusk Start, LED akan menyala perlahan, jika tidak, ubah Dusk Start yang akan dimulai nanti. Jika LED menyala semuanya bagus. Jika Anda akan memutuskan daya, semua pengaturan akan disimpan di EEPROM.

Sekarang Anda dapat memasang LCD ke tudung akuarium.

pegangan LCD

Pertama-tama, unduh dan cetak bagian STL yang akan Anda temukan di bagian bawah situs (Anda dapat mengunduhnya di sini). Anda membutuhkan 6 paku elektronik dan 6 paku pemasangan.

Pasang sensor sentuh digital 4 saluran ke penutup panel sentuh menggunakan 2 paku elektronik. Kemudian kencangkan penutup panel sentuh dengan sensor sentuh digital 4 saluran ke LCD dudukan menggunakan 2 paku dudukan (gambar 5).

Hubungkan kabel ke sensor sentuh dan tekuk pin yang tidak akan menghalangi pengikatan LCD. Sekarang kencangkan LCD dengan 4 paku elektronik, sambungkan kabel ke LCD (gambar 8) dan pasang penutup LCD ke LCD dudukan menggunakan 4 paku dudukan. Voila, Anda telah membuat pegangan LCD.

Pasang LCD ke kap mesin dan sambungkan sisanya

Menggunakan ikatan zip, ikat kabel dari LCD dan sensor sentuh bersama-sama. Menggunakan lem panas, pasang pegangan LCD ke tudung akuarium. Tempatkan papan pengontrol di tempatnya dan hubungkan semuanya ke sana. Hubungkan catu daya dan periksa apakah semuanya berfungsi.

Langkah 5: Akhir

Ini dia. Anda memiliki pengontrol akuarium yang berfungsi. Periksa dengan cermat menunya. Ada beberapa pilihan yang mungkin bisa membantu Anda. Ini hanya prototipe. Anda dapat memperluasnya - menambahkan lebih banyak sensor, lebih banyak hal untuk dikendalikan. Tetapi jika Anda ingin menambahkan hal-hal ini, Anda harus menambahkan pembaca kartu SD ke Arduino, karena Anda akan kehabisan memori.

Jadi tingkatkan dan bagikan foto. Semoga Anda menyukai ini.

Terima kasih telah membaca dan sampai jumpa lagi.

Simonexc

Langkah 6: Pemecahan Masalah

Kesalahan:

LiquidCrystal_I2C\I2CIO.cpp:35:26: kesalahan fatal:../Wire/Wire.h: Tidak ada file atau direktori seperti itu

Larutan:

Di pustaka LiquidCrystal_I2C di file I2CIO.cpp ubah baris ke-35 dari #include menjadi #include

Kesalahan:

Tidak ada teks di layar atau ada simbol aneh.

Larutan:

Kabel tidak terhubung dengan benar. Goyangkan kabel sedikit atau solder.