Gawang bahay na Arduino Aquacontroller - Mahalaga para sa isang Akwaryum sa Bahay

Pagbati sa lahat ng mga mahilig sa microcontroller gawang bahay. Kung ikaw ay isang masaya na may-ari ng isang aquarium sa bahay, kung gayon marahil ang artikulong ito ay magiging kaakit-akit sa iyo. Sa loob nito, ilalarawan ko nang detalyado ang buong proseso ng paglikha ng isang simple, ngunit napaka-kapaki-pakinabang na gawa sa bahay - aquacontroller, na idinisenyo upang mapadali ang buhay ng may-ari ng isang maliit na mundo sa ilalim ng dagat.

Tulad ng alam mo, ang anumang matagumpay na proyekto ay nagsisimula sa paghahanda ng mga teknikal na pagtutukoy. Ang mga sumusunod ay ang pangunahing mga kinakailangan at pagpapaandar na nais kong makuha mula sa aquacontroller:

- mababang gastos at pagkakaroon ng mga sangkap;
- napapasadyang oras para sa pag-on at off ang ilaw sa akwaryum;
- mode ng pagpapakain (ang filter ay patayin at awtomatikong nagsisimula pagkatapos ng 15 minuto);
- ang pagsasama ng isang iskedyul ng pagpapakain;
- pagsukat ng temperatura at halumigmig ng nakapaligid na hangin (bilang karagdagan);
- pagpapakita ng kasalukuyang petsa, oras at iba pang mga parameter sa LCD display;
- Mga setting ng pamamahala at parameter sa pamamagitan ng menu gamit ang 4 na mga pindutan (Up, Down, Ok, Ikansela);

Batay sa itaas, ang circuit na ipinakita sa Figure 1 ay ipinanganak.

Larawan 1 - Electrical diagram ng aquacontroller

Ang pangunahing elemento ay ang board Arduino Promininakuha sa China. Bilang ito ay lumipas sa ibang pagkakataon, isang controller ay naka-install sa ito ATMega168 sa halip na ATMega328. Ito ang gumawa sa akin ng pag-optimize ng programa, dahil ito ay naging hindi mabata para sa magsusupil na ito dahil sa kalahati ng laki ng flash-memory.

Ang isang kilalang 2-line na 16-character LCD display ay pinili para sa pagpapakita ng impormasyon. Sa proyekto, ito ay konektado sa Arduino sa isang 4-wire data bus.

Ang isang digital sensor ay responsable para sa pagsukat ng temperatura at halumigmig. Dth11. Para sa mga domestic na pangangailangan ito ay sapat. Sa katunayan, wala itong isang tukoy na layunin at idinagdag na puro bilang karagdagan sa pangkalahatang larawan.

Upang makontrol ang fluorescent lamp at ang filter, gumamit ako ng dalawang simistor channel, na ginawa sa isang bungkos ng opto-simistor MOC3063 at power simistor BT137-600E. Pinayagan kaming mag-alis ng circuit ng mechanical relay, na para sa ilang kadahilanan ay hindi ako nakakaramdam ng pakikiramay.

Mga pindutan ng pamamahala - karaniwang orasan, nang hindi nag-aayos.

Sa gayon, dahil ang lahat ng mga setting ay nakatali sa isang tiyak na tagal ng oras, ang aparato ay dapat na naglalaman ng isang real-time na orasan.Sa kasong ito, ginamit ko ang modyul Tinyrtc batay sa microcircuit DS1703. Ang module ay kinokontrol ng protocol i2c at naglalaman ng isang konektor para sa pag-install ng baterya, na nagbibigay-daan sa iyo upang i-save ang petsa at oras kapag naka-off ang lakas. Ang panlabas na module ng feed ay ipinapakita sa larawan No. 2

Larawan Blg 2 - module ng real-time na orasan

Kaya, ang mga kinakailangan ay tinukoy, ang scheme ay iginuhit - maaari kang pumunta sa yugto ng disenyo ng nakalimbag na circuit board. Ang EasyEda online service ay matagumpay na tumulong sa akin na makayanan ang gawaing ito. Upang hindi mag-abala sa mga butas ng pagbabarena, nagpasya akong ilagay ang lahat ng mga kasalukuyang track na may dalang mga bahagi at mga bahagi sa itaas na layer. Ang pagkakaroon ng baluktot na mga detalye nang kaunti sa editor, nakakuha ako ng isang disenyo ng PCB na may tatlong mga jumpers lamang. Ang hitsura ng board ay makikita sa figure 3.

Larawan 3 - Ang hitsura ng board ng aquacontrol circuit

Ang mga nais ulitin ang proyekto ay maaaring mag-download ng PCB file mula sa link na ito: pcb-lut.pdf [69.4 Kb] (mga pag-download: 131)
Tingnan ang online na file:

Kaya, kung ano ang mga point na dapat mong bigyang pansin. Paglaban R4 at R8 - kambal, ang lahat ng natitira ay ginawa sa SMD pabahay 1206. Ang mga pindutan ng orasan ay may sukat 12x12. Ang lupon ay mayroon ding isang Chinese boltahe converter 220V / 5V, ang hitsura ng kung saan ay ipinapakita sa larawan Hindi.

Larawan Hindi. 4 - boltahe converter 220V / 5V.

Ang LCD screen at ang module ng real-time na orasan ay binalak na mai-mount sa mga rack ng to-board, ang papel na kung saan ay matagumpay kong ginampanan ng mga cut ng mga plastic dowels.

Dito, ang lahat ng mga tampok ng pag-install ay tinukoy at nananatili lamang upang ilipat ang board mula sa monitor screen patungo sa aming pisikal na mundo. Ang isang kilalang pamamaraan ay pinili para dito. LUT, nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang laser printer at bakal. Para sa mga hindi pamilyar sa teknolohiyang ito sa hinaharap, ang proseso ng paglikha ng isang circuit board sa aking banyo ay ilalarawan sa ibaba.

Kaya, para sa mga nagsisimula, maghanap ng anumang magazine na may makintab na mga pahina o isang sheet ng photo paper. Nag-print kami ng pattern ng board sa laser printer, nang hindi nakakalimutan na i-flip ito. Naghahanda kami ng isang piraso ng foil-coated glass-texalite ayon sa laki ng blangko at gilingin ang ibabaw ng tanso na may pinong graished na papel de liha upang maging isang ningning. Dapat itong maging katulad nito (numero ng larawan 5).

Larawan Blg 5 - ang board ay handa para sa pagsasalin ng pagguhit

Susunod, ibinabalik namin ang pag-print sa foil at inilalapat ito sa PCB. Pagkatapos nito, minamaneho namin ang papel na may isang mainit na bakal para sa mga 3 minuto. Ang pag-init ng panahon dito ay maaaring mag-iba depende sa temperatura ng bakal at karanasan ng tagapalabas ng lihim na ritwal na ito. Mukhang ganito ang hitsura (larawan Hindi 6):

Larawan Blg 6 - paglipat ng larawan sa ibabaw ng foil

Matapos ang papel ay mahigpit na sumunod sa PCB, patayin ang bakal at pahintulutan ang circuit board. Ngayon kailangan mong maingat na alisin ang layer ng papel at sa parehong oras ay hindi makapinsala sa malagkit na toner. Upang magtagumpay ang kaso, ang papel ay dapat na moistened at tinanggal sa pamamagitan ng pag-ikot gamit ang mga daliri. Ang prosesong ito ay ipinakita nang mas malinaw sa larawan No. 7.

Larawan Blg 7 - pag-alis ng papel mula sa circuit board

Minsan nangyayari na sa ilang mga lugar toner lang ay hindi dumikit. Sa kasong ito, ang mga lugar na ito ay maaaring makumpleto ng isang permanenteng marker. Ipinapakita ng Larawan Hindi. 8 sa board matapos alisin ang papel. Mangyaring tandaan na sa itaas na kaliwang bahagi walang bahagi ng figure, na pagkatapos ay maibabalik sa pamamagitan ng pamamaraan sa itaas.

Larawan Hindi. 8 - board pagkatapos alisin ang papel

Kapag ang lahat ng mga hindi kasiya-siyang sandali ay tinanggal, maaari mong simulan ang pagkasira. Para sa mga ito, gumamit ako ng isang solusyon ng ferric chloride, bilang isa sa mga pinaka-abot-kayang at ligtas na mga pagpipilian. Matapos ang pag-etching sa board, lubusan itong banlawan ng isang solvent upang alisin ang toner mula sa mga track. Pagkatapos ay muli naming linisin ng isang pinong papel na de liha, degrease at lata. Ang resulta ay ipinapakita sa larawan No. 9.

Larawan Hindi. 9 - ang board ay handa na mag-install ng mga bahagi ng radyo

Ang isa sa mga pangunahing yugto ay nakumpleto. Ang susunod na yugto ay ang pag-install at paghihinang ng mga sangkap ng radyo. Ito ay isang malikhaing at pulos indibidwal na proseso. Kung mayroon kang anumang mga katanungan, handa akong sagutin ang mga ito sa mga komento, ngunit ngayon ay ipapakita ko lang sa iyo ang nakuha ko (larawan 10):

Larawan No. 10 - isang board na may mga selyadong sangkap

Tulad ng isinulat ko sa itaas, ang display at ang module ng orasan ay nakataas sa itaas ng board na may mga plastik na rack na gawa sa mga dowel para sa mabilis na pag-install, at ang kanilang mga contact ay ibinebenta sa board na may manipis na mga wire.Ang sensor ng temperatura at halumigmig ay ipinapakita nang hiwalay sa tuktok ng aparato. Sa palagay ko, sa pag-aayos na ito, magiging mas tumpak ang mga pagbasa. Para sa mga channel ng ilaw at ang filter, dalawang mga panlabas na saksakan ang ipinapakita sa ilalim ng board. Gayundin, ang taas ng mga pindutan ay hindi sapat, kaya plano kong dagdagan ang mga ito gamit ang mga plastic bushings. Matapos ang ilang mga pagmamanipula, ang aparato ay tumatagal ng halos tapos na hitsura, na ipinapakita sa larawan No. 11.

Larawan No. 11 - aquacontroller nang walang pabahay

Bago mo mai-seal ang tuktok ng kaso, dapat mong isulat ang firmware Arduino ProMini. Upang gawin ito, naglalagay ako ng mga pin sa board na konektado sa mga contact Vcc, GND, Rx at TX. Upang programa Arduino ProMini pinakamadaling paggamit USB programmer, ngunit hindi ito magagamit. Ang kanyang tungkulin ay matagumpay na isinagawa ng ibang board Arduino uno na tinanggal ang Controller. Hindi ako pupunta sa mga detalye ng prosesong ito, dahil maraming mga artikulo sa paksang ito sa Internet. Magbibigay lamang ako ng larawan Hindi 12 para sa kalinawan.

Larawan No. 12 - paghahanda para sa firmware

Ngayon pag-usapan natin ang programa mismo. Kapag binuksan mo ang lakas, ang pangunahing screen ay ipinapakita. Ipinapakita nito ang impormasyon tungkol sa kasalukuyang petsa, oras, temperatura at halumigmig. Gayundin, ang ilang mga espesyal na character ay ipinapakita depende sa kasalukuyang estado ng system, lalo na: ang ilaw ay naka-on - ang icon ng araw; light off - icon ng buwan; filter sa - icon ng filter; ang pagpapakain ay nangyayari - icon ng isda. Kapag nag-click ka ng OK, ang gumagamit ay pumasok sa isang menu kung saan posible na i-configure ang mga parameter tulad ng:
- mode ng control control. Sa seksyong ito, maaari mong i-on at i-off ang ilaw nang manu-mano sa pamamagitan ng pagpili ng kaukulang item ng menu, at itakda din ang oras para sa pag-on at off ayon sa iskedyul.
- mode ng control control. Pinapayagan kang buksan at i-off ang filter nang manu-mano, piliin ang function na "pagpapakain" (paglalagay ng pisi), at itakda ang iskedyul ng pagpapakain. Sa mode na pagpapakain, humihinto ang filter at awtomatikong naibalik pagkatapos ng 15 minuto.
- pagtatakda ng kasalukuyang petsa.
- pagtatakda ng kasalukuyang oras. Ang data at petsa at oras ay naitala sa module ng orasan at kapag naka-off ang kapangyarihan, hindi sila naka-reset kung ang isang baterya ay naka-install dito.

Para sa isang mas mahusay na pag-unawa, ipinapakita ng figure 13 ang istraktura ng menu.

Larawan №15 - istraktura ng menu ng aquacontroller.

I-download ang firmware para sa Arduino Pro Mini at lahat ng kinakailangang mga aklatan ang link na ito

Matapos isulat ang programa sa microcontroller, maaari mong isara ang kaso at magpatuloy sa mga pagsubok sa mga tunay na kondisyon. Tungkol sa isang linggo ng operasyon na lumipas bago isulat ang artikulong ito. Ang aquacontroller ay gumana nang perpektong nang walang anumang malfunctioning, nailigtas ako mula sa patuloy na paghila ng mga tinidor kung kinakailangan upang pakainin ang isda o patayin ang mga ilaw. Ang resulta ng aking mga pagsisikap ay ipinapakita sa larawan No. 16.

Larawan No. 16 - aquacontroller sa pagpapatakbo