وحدة تحكم حوض السمك DIY: 6 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

أهلا! في هذا الدليل ، أردت أن أوضح لك كيفية صنع وحدة تحكم الحوض. هناك العديد من وحدات التحكم المتاحة على الإنترنت ، لكنها تكلف ما لا يقل عن 100 دولار. تكلفة وحدة التحكم الخاصة بي حوالي 15 دولارًا. شيء آخر رائع في صنع وحدة التحكم في حوض السمك الخاص بك هو أنه يمكنك تخصيصه.

حسنًا ، لكن لماذا أحتاجه؟

وحدة التحكم في حوض السمك هي مساعدة كبيرة لكل مالك أحواض السمك. يمكنه التحكم في مصابيح LED (قم بتشغيله وإيقاف تشغيله ببطء في وقت معين) ، وقياس درجة حرارة الماء (وتشغيل المنبه إذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا) ، وإطعام أسماكك ، ومراقبة مستوى المياه ، والتحقق من الرقم الهيدروجيني من الماء ، وما إلى ذلك ، يمكنه التحكم في كل شيء لديك للتحكم في حوض السمك الخاص بك وقياس كل معلمة ذات صلة بك ولأسماكك ونباتاتك.

حسنًا ، أنت تعرف سبب احتياجك إليها ، والآن دعنا نرى كيفية صنعها.

ملاحظة: هذه التعليمات تتعلق فقط بجعل وحدة التحكم في الحوض ، وليس حول صنع الحوض نفسه. أفترض أن لديك بالفعل حوض أسماك "عامل" به أسماك ونباتات أو تريد إنشاء حوض مائي جديد.

الخطوة 1: ما تحتاجه

أولاً ، أنت بحاجة إلى حوض للماء وغطاء له (يمكنك صنع الغطاء بنفسك. مزيد من المعلومات في الخطوة 2).

أجزاء إلكترونية:

• Arduino (كنت أستخدم Nano 3.0) - يمكنك استخدام أي Arduino ولكن يجب أن تحتوي على 30 كيلوبايت على الأقل من الذاكرة
• شرائط LED (المزيد عن مصابيح LED في الخطوة 2)
• مستشعر درجة حرارة مقاوم للماء (استخدمت DS18B20) - استخدمت مستشعرين ، لكن أحدهما كافٍ
• شاشة LCD (استخدمت 1602 I2C)
• ساعة الوقت الحقيقي (استخدمت DS3231)
• مستشعر اللمس الرقمي ذو 4 قنوات (لقد استخدمت هذا)
• مستشعر مستوى الماء (غير مستخدم)
• الترانزستور للتحكم في مصابيح LED (استخدمت IRF840 ، ولكن يمكنك استخدام أي MOSFET آخر)
• منظم جهد 5 فولت
• الجرس (اختياري للتنبيه)
• مقاومات 10 كيلو و 4.7 كيلو و 1 كيلو أوم
• مقبس إمداد طاقة تيار مستمر مقبس أنثى 5.5 * 2.1 مم
• مصدر طاقة تيار مستمر 12 فولت (اعتمادًا على مقدار الطاقة التي تستهلكها شرائط LED الخاصة بك ، اختر مصدر الطاقة مع طاقة كافية)

الأجزاء الأخرى:

• لوحة PCB عالمية
• بعض رؤوس دبوس الذكور
• الكثير من الأسلاك (من أنثى إلى ذكر ، ومن أنثى إلى أنثى وأسلاك أساسية صلبة)
• الكثير من اللحام
• العلاقات البريدي
• أنابيب الانكماش الحراري
• عصي الغراء الساخنة
• موصلات الأسلاك

أدوات:

• لحام حديد
• قاطع الاسلاك
• مسدس حرارة
• مسدس الغراء الساخن
• مقص
• طابعة ثلاثية الأبعاد (لتثبيت الطابعة على شاشة LCD)
• شريط القياس
• الحفار (اختياري)
• مفك براغي

مهارات:

• برمجة Arduino (راجع هذا الفصل)
• لحام (راجع هذا البرنامج التعليمي)
• الطباعة ثلاثية الأبعاد والرسم ثلاثي الأبعاد (راجع هذا الفصل)

كما قلت سابقًا ، كلفتني جميع الأجزاء (باستثناء شرائط LED) حوالي 15 دولارًا.

الخطوة 2: الضوء

لست خبيرًا ، لذا توجد بعض الروابط التي تشرح كل شيء عن الضوء:

• كل شيء عن مصدر الضوء في حوض السمك
• حول طيف الضوء
• باستخدام LED كمصدر للضوء في حوض السمك
• دليل المشترين LED

حسنًا ، إذا قرأت المقالات أعلاه ، فأنت تعرف ما يكفي لاختيار نوع الإضاءة لحوض السمك الخاص بك. في هذا الدليل ، سأستخدم مصابيح LED ، لأنها سهلة التحكم ، وأكثر متانة من أنواع الإضاءة الأخرى وتستهلك طاقة أقل. الآن عليك الإجابة على بعض الأسئلة.

ماء أم لا؟

بشكل عام ، من الأفضل استخدام مصابيح LED غير مقاومة للماء. يمكن أن تتسبب الرطوبة العالية في حوض السمك في إتلاف حتى مصابيح LED المقاومة للماء ، لذلك إذا قمت بعمل غطاء لمصابيح LED وعزلتها جيدًا بحيث لا تصل المياه إلى مصابيح LED ، فسيعمل نظام الإضاءة الخاص بك لفترة طويلة. لم أفعل هذا. اخترت مصابيح LED مقاومة للماء ، وقمت بلصقها على الغطاء وبعد شهر اضطررت إلى إصلاح لوحة واحدة لأن بعض مصابيح LED احترقت ، كما انقطعت شرائط LED من الغطاء وسقطت في الماء. نأمل ألا يحدث شيء سيء. لذلك إذا كنت ترغب في الاحتفاظ بمصابيح LED والأسماك آمنة ، فعليك صنع أو شراء غطاء له قاع شفاف ولا يمكن لأي ماء أن يمر به (مثل هذا).

RGB ، شرائط من لون مختلف أو شرائط لون واحد؟

RGB رائع لأنه يمكنك التحكم في لون الضوء ، ولكن التحكم فيه أكثر تكلفة وأصعب من التحكم في مصابيح LED ملونة واحدة. هل تريد حقًا تغيير الألوان؟ إذا كنت تريد ، على سبيل المثال ، تقليد ضوء القمر ، فإن إضاءة RGB مطلوبة ، ولكن إذا لم ترغب في ذلك ، يمكنك اختيار شرائط ألوان مختلفة أو شرائط لونية واحدة. إذا اخترت شرائط لونية واحدة ، فإن الأفضل هي مصابيح LED ذات درجة حرارة اللون من 5500 كلفن إلى 6500 كلفن - إنه نفس لون الضوء الذي تبعثه الشمس. يحتوي على طيف ضوئي كامل من الأحمر إلى البنفسجي ، لذلك ستحصل نباتاتك على الضوء المناسب لعملية التمثيل الضوئي وستبدو الأسماك رائعة.

العديد من مصابيح LED التي تنبعث منها إضاءة أقل أو القليل من مصابيح LED القوية جدًا؟

لا يهم حقًا. في رأيي ، فإن العديد من مصابيح LED التي تنبعث منها إضاءة أقل تكون أفضل لأنها تبدو وكأنها مصدر ضوء واحد كبير. لكن هذا مجرد رأيي.

الخطوة 3: لوحة تحكم حوض السمك

الآن دعونا نصنع اللوحة التي ستتحكم في الحوض.

طاقة المصابيح

يجب عليك عمل موصلات يمكنك بسهولة توصيل شرائط LED بها. للقيام بذلك ، تحتاج إلى دبابيس وموصل سلكين مثل الصورة الثالثة. اربط الجزء الأطول من الدبوس بكل موصل. قم بعمل العديد من الموصلات التي تحتاجها لتوصيل شرائط LED الخاصة بك. كنت بحاجة إلى 3 - واحد لكل شريط.

أجزاء لحام

خطط لمكان لحام الأجزاء (يمكنك إلقاء نظرة على الصورة 4). أستخدم الجرس للتنبيه عندما تنخفض درجة الحرارة بشكل منخفض جدًا أو ترتفع بشكل كبير ، لكن لا يتعين عليك استخدامه. تذكر أن المقاوم 10 كيلو أوم بين منفذ GND و Arduino PWM الذي يتحكم في MOSFET ، 1 كيلو أوم المقاوم بين منفذ Arduino PWM الذي يتحكم في بوابة MOSFET و MOSFET و 4.7 كيلو أوم المقاوم بين منفذ Arduino الذي يقرأ درجة الحرارة من أجهزة الاستشعار و + 5 فولت. حاول وضع المسامير في أقرب مكان ممكن من منافذ Arduino المناسبة.

الآن يمكنك لحام الأجزاء بلوحة PCB. إذا قمت بلحام جميع الأجزاء باللوحة ، فيمكنك توصيلها. تذكر ، - من مصابيح LED إلى المصدر في MOSFET واستنزاف من MOSFET إلى GND. وتذكر أيضًا توصيل مصابيح LED مباشرة بجهد 12 فولت من مصدر طاقة التيار المستمر ، وليس بمنظم الجهد. يمكنك إضافة ملصقات إلى المسامير لمعرفة الدبوس الذي هو.

لم أستخدم مستشعر مستوى الماء ، لكن إذا أردت ، يمكنك استخدامه.

برنامج اردوينو

قم بتوصيل اللوحة بمصدر الطاقة. إذا كان الصمام الثنائي على Arduino قيد التشغيل ، فهذا يعني أنه لا توجد دوائر قصيرة. الآن يمكنك تحميل البرنامج. لتشغيل هذا البرنامج ، ستحتاج إلى بعض المكتبات:.

• LiquidCrystal_I2C
• DS3231
• OneWire
• دالاس درجة الحرارة
• الأسلاك (مكتبة قياسية)
• EEPROM (مكتبة قياسية)

إذا قمت بتنزيل جميع المكتبات ، يمكنك تحميل البرنامج على Arduino. ستجد الرمز أسفل هذا الموقع (أو يمكنك تنزيله من هنا).

الخطوة 4: تركيب كل الأشياء

الشرائط التي تقودها

أولاً ، عليك أن تعرف عدد الشرائط التي تحتاجها وطولها. إذا كنت تستخدم غطاءًا غير مصمم لمصابيح LED (مثل بلدي) ، فتحقق من المكان الذي يمكنك فيه إرفاق الشرائط.

قطع الشرائط وأسلاك اللحام إلى + و- على الشريط. إذا لم يكن لمصابيح LED أي غطاء ، فعليك عزل الأسلاك. استخدم أنبوب الانكماش الحراري وشريط العزل والكثير من الغراء الساخن. الآن قم بتوصيل شرائط LED بالغطاء. يمكنك استخدام الأسيتون لإزالة الشحوم من السطح ، وكذلك استخدام الكثير من الغراء الساخن لربط الشرائط بالغطاء بحيث لا تسقط. إذا كانت الشرائط متصلة ، فقم بتشغيل الأسلاك إلى المكان الذي ستكون فيه لوحة التحكم.

اختبار

حان الوقت الآن للاختبار. قم بتوصيل الشاشة ، RTC ، مستشعر اللمس الرقمي المكون من 4 قنوات ، مستشعرات درجة الحرارة ، مستشعر مستوى الماء (إذا كان لديك واحد) ، ومصابيح LED وتوصيل الطاقة.

إذا كان كل شيء قيد التشغيل وشاشة LCD تعرض الوقت ودرجة الحرارة ، فكل شيء يعمل بشكل رائع.

الآن سأخبرك كيف تتحكم فيه. وظائف كل زر: 1 (انظر إلى الصورة الخامسة) - القائمة ، موافق ، موافق ؛ 2 - إلغاء ، رجوع ؛ 3 - أسفل ، يسار ؛ 4 - أعلى اليمين.

لتغيير الوقت ، عليك النقر فوق 1 ، ثم 2 مرات 4 و 1 (لدخول الساعة). انقر 1 لتعيين وقت. بالنقر على 3 و 4 ، اختر ساعة ، ثم انقر على 1 لقبول الساعة ، ثم اختر دقيقة وانقر على 1 ، ثم اختر ثانية. سيتم حفظ التغييرات عند النقر فوق 1 بعد اختيار الثواني. إذا أخطأت وأردت الإلغاء ، فانقر فوق 2.

ثم انتقل إلى Set Date واضبط التاريخ كما تحدد الوقت. قم بتعيين التالي إذا كان وقت الصيف قيد التشغيل أو الإيقاف (الإعداد الافتراضي هو إيقاف التشغيل). أخيرًا ، حدد يوم الأسبوع.

الآن عليك ضبط الوقت الذي تريد تشغيل الضوء وإيقافه. لذا انقر فوق 2 للعودة إلى القائمة الرئيسية. انقر فوق 3 مرتين. انقر فوق 1 للانتقال إلى إعدادات الضوء. إذا كنت ترغب في إطفاء الأضواء تمامًا ، فانتقل إلى الوضع واضبطه من تلقائي إلى إيقاف. ولكن عليك الآن اختبار مصابيح LED ، لذا لا تفعل ذلك. انقر فوق Dawn Start لتعيين الوقت الذي تريد تشغيل الأضواء فيه. ثم اضبط مدة الفجر (كم من الوقت يجب أن تضيء مصابيح LED). انقر فوق Dusk Start لتعيين الوقت الذي تريد إطفاء الأنوار فيه. وبعد ذلك ، اضبط مدة الغسق (كم من الوقت يجب أن تنطفئ مصابيح LED). إذا كان الوقت بين Dawn Start و Dusk Start ، يجب أن تعمل مصابيح LED ببطء ، إذا لم يكن كذلك ، فقم بتغيير Dusk Start الذي سيبدأ لاحقًا. إذا تم تشغيل مصابيح LED ، فكل شيء رائع. إذا قمت بفصل الطاقة ، فسيتم حفظ جميع الإعدادات في EEPROM.

يمكنك الآن تركيب شاشة LCD على غطاء حوض السمك.

مقبض LCD

بادئ ذي بدء ، قم بتنزيل وطباعة أجزاء STL التي ستجدها في أسفل الموقع (يمكنك تنزيلها هنا). ستحتاج إلى 6 مسامير إلكترونية و 6 مسامير تثبيت.

قم بتوصيل مستشعر اللمس الرقمي المكون من 4 قنوات بغطاء لوحة اللمس باستخدام مسامير إلكترونية. ثم قم بتثبيت غطاء لوحة اللمس مع مستشعر اللمس الرقمي المكون من 4 قنوات على شاشة LCD المثبتة باستخدام مسامير تثبيت (الصورة 5).

قم بتوصيل الأسلاك بجهاز استشعار اللمس وثني المسامير بحيث لا تمنع تثبيت شاشة LCD. قم الآن بربط شاشة LCD بأربع مسامير إلكترونية ، وقم بتوصيل الأسلاك بشاشة LCD (الصورة 8) وقم بتوصيل غطاء LCD بقاعدة التثبيت LCD باستخدام 4 مسامير تثبيت. فويلا ، لقد صنعت مقبض LCD.

قم بتوصيل شاشة LCD بغطاء المحرك وقم بتوصيل الباقي

باستخدام أربطة مضغوطة ، اربط الأسلاك من شاشة LCD ومستشعر اللمس معًا. باستخدام الغراء الساخن ، قم بتوصيل مقبض LCD بغطاء حوض السمك. ضع لوحة التحكم في مكانها وقم بتوصيل كل شيء بها. قم بتوصيل مصدر الطاقة وتحقق مما إذا كان كل شيء يعمل.

الخطوة 5: النهاية

هذه هي. لديك جهاز تحكم في حوض السمك. تحقق بعناية من القائمة. هناك بعض الخيارات التي قد تكون مفيدة لك. هذا مجرد نموذج أولي. يمكنك توسيعه - إضافة المزيد من أجهزة الاستشعار ، والمزيد من الأشياء للتحكم. ولكن إذا كنت ترغب في إضافة هذه الأشياء ، فيجب عليك إضافة قارئ بطاقة SD إلى Arduino ، لأن الذاكرة ستنفد.

لذا قم بترقيته وشارك الصور. أتمنى أن تكون قد أحببت هذا.

شكرا على القراءة من خلال ونراكم قريبا.

سيمونيكس

الخطوة 6: استكشاف الأخطاء وإصلاحها

خطأ:

LiquidCrystal_I2C / I2CIO.cpp: 35: 26: خطأ فادح:../Wire/Wire.h: لا يوجد مثل هذا الملف أو الدليل

حل:

في مكتبة LiquidCrystal_I2C في الملف I2CIO.cpp ، قم بتغيير السطر الخامس والثلاثين من # include إلى # include

خطأ:

لا يوجد نص على الشاشة أو توجد رموز غريبة.

حل:

الأسلاك غير متصلة بشكل صحيح. تذبذب الأسلاك قليلاً أو لحامها.