Ubunifu wa Aquarium Na Udhibiti wa Moja kwa Moja wa Vigezo vya Msingi: Hatua 4 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Utangulizi Leo, utunzaji wa bahari ya baharini unapatikana kwa kila aquarist. Shida ya kupata aquarium sio ngumu. Lakini kwa msaada kamili wa maisha ya wenyeji, ulinzi kutoka kwa kushindwa kwa kiufundi, matengenezo rahisi na ya haraka na utunzaji, ni muhimu kuunda aquarium kulingana na kanuni za msaada wa maisha ya uhuru. Teknolojia za kisasa zenye hati miliki zinaruhusu kuweka wenyeji chini ya maji ya bahari na bahari katika hali ya bandia - karibu iwezekanavyo kwa makazi yao ya asili. Mfumo wa kiotomatiki unadhibiti michakato yote ya msaada wa maisha na vifaa, hutoa ufanisi zaidi na urahisi wa usimamizi na utunzaji wa majengo makubwa ya aquarium na aquariums, kuegemea sana na operesheni isiyo na shida, maji ya hali ya juu na, kama matokeo, maisha marefu na yenye afya ya wanyama wa baharini. Kuna kazi anuwai za jumla za kudhibiti na otomatiki, kama vile: kubadili taa kiotomatiki, kuiga hali ya mchana, kudumisha hali ya joto iliyowekwa, kudumisha mazingira ya asili na kuimarisha maji na oksijeni. Kompyuta na vifaa vya aquarium ni muhimu kusaidia vizuri maisha ya kawaida ya maisha ya baharini. Kwa mfano, kwa kukosekana kwa pampu ya dharura na ikitokea kuvunjika kwa pampu kuu, baada ya masaa machache, wanyama wa baharini wataanza kufa, kwa hivyo, shukrani kwa otomatiki, tunaweza kujua juu ya utambuzi wa makosa yoyote au kuvunjika. Ili kusanidi vigezo vilivyoelezewa kwa mikono, unahitaji kutekeleza udanganyifu mwingi, fanya vipimo na urekebishe Vifaa. Kufanya uchambuzi wa maji kwa mikono tayari ni karne iliyopita, leo Bahari ya Bahari, iliyo katika maji wazi ambayo wanyama wa baharini, wanaotofautishwa na rangi zao kali na tabia ya nguvu, wanaishi, hauitaji utunzaji maalum

Hatua ya 1: Kufanya Mfuniko kwa Aquarium

Kufanya kifuniko kwa saizi ya aquarium, kifuniko kiliundwa kutoka glasi ya kikaboni, kwani ina mali inayofaa kwa maji na umeme.

Kwanza, tunapima aquarium yetu, na kulingana na vipimo hivi tunagundua kifuniko, kwanza tunakata kuta za kifuniko, kisha tung'ute na gundi kubwa na uinyunyize na soda juu kwa utulivu mzuri. Mara moja kwa uingizaji hewa wa baadaye na feeder moja kwa moja, tunakata shimo la mstatili na saizi ya 50mm kwa 50mm.

Hatua ya 2: Vipengele vya Kutenganisha

Kwa kujaza, tulichagua microcontroller rahisi na ya bei rahisi Arduino Mega, itatumika kama akili za mchakato wote, basi gari la servo litatumika kwa feeder moja kwa moja, ambayo nayo itawekwa kwenye silinda iliyo na shimo, kwa taa tutachukua programu ya mkanda wa LED na kuipanga kwa kuchomoza kwa jua na machweo, Wakati wa alfajiri, mwangaza utainuka, na wakati wa jua, itapungua polepole. Ili kupasha maji moto, chukua heater ya maji ya kawaida ya aquarium na uiunganishe na relay ambayo itapokea habari juu ya kuwasha na kuzima, kusoma joto, kusanikisha sensa ya joto. Ili kupoza maji, chukua shabiki na uiweke kwenye kifuniko cha aquarium, ikiwa hali ya joto inazidi hali ya joto iliyowekwa, shabiki atageuka kupitia relay. Kwa usomaji rahisi wa habari na kuanzisha aquarium, tunaunganisha onyesho la LCD na vifungo kwake ili kuweka maadili ya aquarium. Kompressor pia itawekwa, ambayo itafanya kazi kila wakati na itazima kwa dakika 5 wakati feeder inasababishwa, ili chakula kisisambaze juu ya aquarium.

Niliamuru sehemu zote kwenye Aliexpress, hapa kuna orodha na viungo kwa vifaa:

Kulisha kwenye ws2812 -

Saa Saa Halisi Ds3231-

LCD1602 LCD -

Moduli ya kupeleka njia-4 -

Sensor ya joto ya DS18b20 -

Moduli kwenye IRF520 0-24v -

Vifungo -

Bodi ya jukwaa la Mega2560 -

Servo -

Hatua ya 3: Ufungaji wa Vifaa vya Mradi

Tunapanga vifaa kuwa rahisi kwetu na kuziunganisha kulingana na mpango, angalia picha.

Sisi kufunga microcontroller ArduinoMega 2560 kwenye kesi iliyokusanywa hapo awali. Mega ya Arduino inaweza kuwezeshwa kutoka kwa USB au kutoka kwa chanzo cha nguvu cha nje - aina ya chanzo huchaguliwa kiatomati.

Chanzo cha nguvu cha nje (sio USB) inaweza kuwa adapta ya AC / DC au betri / betri inayoweza kuchajiwa. Kuziba adapta (kipenyo - 2.1mm, mawasiliano ya kati - chanya) lazima iingizwe kwenye kontakt ya umeme inayofanana kwenye ubao. Ikiwa kuna nguvu ya betri / betri, waya zake lazima ziunganishwe kwenye pini za Gnd na Vin za kiunganishi cha POWER. Voltage ya usambazaji wa umeme wa nje inaweza kuwa katika anuwai kutoka 6 hadi 20 V. Walakini, kupungua kwa voltage ya usambazaji chini ya 7V husababisha kupungua kwa voltage kwenye pini ya 5V, ambayo inaweza kusababisha operesheni isiyo thabiti ya kifaa. Kutumia zaidi ya voltage 12V kunaweza kusababisha joto kali la mdhibiti wa voltage na uharibifu wa bodi. Kwa kuzingatia, inashauriwa kutumia usambazaji wa umeme na voltage katika kiwango cha 7 hadi 12V. Tunaunganisha nguvu kwa mdhibiti mdogo kwa kutumia usambazaji wa umeme wa 5V kupitia pini za GND na 5V. Ifuatayo, tunasanikisha relay ya uingizaji hewa, heater ya maji na compressor (Kielelezo 3.1), wana mawasiliano 3 tu, wameunganishwa na Arduino kama ifuatavyo: GND - GND, VCC - + 5V, In - 3. Ingizo la kupokezana limepinduliwa, kiwango cha juu sana kwenye Inzima coil, na chini inawasha.

Ifuatayo, tunapanda onyesho la LCD na moduli ya saa halisi, unganisho lao linaonyeshwa kwenye mchoro.

Pini za SCL lazima ziunganishwe na kiunganishi cha pini 5 za analog; Pini za SDA zinaunganishwa na soketi za pini 6 za analog. Reli ya juu ya mkutano unaosababisha itafanya kama basi ya I2C, na reli ya chini itakuwa reli ya umeme. Moduli ya LCD na RTC huunganisha kwa anwani 5-volt. Baada ya kumaliza hatua ya mwisho, muundo wa kiufundi utakuwa tayari.

Ili kuunganisha servo, transistor ya IRF520 ilichukuliwa kwa kunde zenye utulivu za servo, servo iliunganishwa kupitia transistor, na transistor yenyewe iliunganishwa moja kwa moja na Arduino

Kwa taa, ukanda wa LED wa WS2812 ulichukuliwa. Tunaunganisha + 5V na pini za GND kwa kuongeza na kupunguza usambazaji wa umeme, kwa mtiririko huo, tunaunganisha Din kwenye pini yoyote ya dijiti ya Arduino, kwa kawaida itakuwa pini ya dijiti ya 6, lakini nyingine yoyote inaweza kutumika (Mchoro 3.6). Pia, inashauriwa kuunganisha ardhi ya Arduino na ardhi ya usambazaji wa umeme. Haifai kutumia Arduino kama chanzo cha nguvu, kwani pato la + 5V linaweza tu kutoa 800mA ya sasa. Hii ni ya kutosha kwa saizi zaidi ya 13 za ukanda wa LED. Upande wa pili wa mkanda kuna duka la Kufanya, inaunganisha kwenye mkanda unaofuata, ikiruhusu kanda hizo kugeuzwa kama moja. Kontakt ya umeme mwishoni pia inaigwa.

Kuunganisha kitufe cha kawaida cha wazi kwenye Arduino, unaweza kufanya njia rahisi zaidi: unganisha kondakta mmoja wa bure wa kitufe kwa nguvu au chini, na nyingine kwa pini ya dijiti.

Hatua ya 4: Ukuzaji wa Programu ya Kudhibiti ya Kudhibiti Vigezo Kuu

Pakua mchoro wa programu

Arduino kwa kutumia lugha za picha za FBD na LAD, ambazo ni kiwango katika uwanja wa programu za kudhibiti viwandani.

Maelezo ya lugha ya FBD

FBD (Mchoro wa Kuzuia Kazi) ni lugha ya programu ya picha ya kiwango cha IEC 61131-3. Programu hiyo imeundwa kutoka kwa orodha ya mizunguko iliyotekelezwa mfululizo kutoka juu hadi chini. Wakati wa programu, seti za vitalu vya maktaba hutumiwa. Kizuizi (elementi) ni sehemu ndogo, kazi au kizuizi cha kazi (NA, AU, SI, vichochezi, vipima muda, kaunta, vitalu vya usindikaji wa ishara ya analojia, shughuli za hesabu, n.k.). Kila mnyororo wa kibinafsi ni usemi uliojumuishwa kielelezo kutoka kwa vitu vya kibinafsi. Kizuizi kinachofuata kimeunganishwa na pato la block, na kutengeneza mnyororo. Ndani ya mlolongo, vitalu vinatekelezwa madhubuti kwa mpangilio wa unganisho. Matokeo ya hesabu ya mzunguko imeandikwa kwa kutofautisha kwa ndani au kulishwa kwa pato la mtawala.

Maelezo ya lugha ya LAD

Mchoro wa ngazi (LD, LAD, RKS) ni lugha ya kimantiki ya kupeleka (ngazi). Sintaksia ya lugha hiyo ni rahisi kuchukua nafasi ya mizunguko ya mantiki iliyotengenezwa kwa teknolojia ya relay. Lugha inalenga wahandisi wa mitambo wanaofanya kazi katika mimea ya viwandani. Hutoa kiolesura cha angavu kwa mantiki ya mtawala, ambayo inawezesha sio tu kazi za kujipanga na kujiamuru yenyewe, lakini pia utatuzi wa haraka katika vifaa vilivyounganishwa na mtawala. Programu ya mantiki inayopitishwa ina kielelezo cha picha ambacho ni angavu na angavu kwa wahandisi wa umeme, wanaowakilisha shughuli za mantiki kama mzunguko wa umeme na mawasiliano wazi na yaliyofungwa. Mtiririko au kutokuwepo kwa sasa katika mzunguko huu kunalingana na matokeo ya operesheni ya kimantiki (kweli - ikiwa mtiririko wa sasa, uwongo - ikiwa hakuna mtiririko wa sasa). Vitu kuu vya lugha ni anwani, ambazo zinaweza kufananishwa kwa mfano na jozi ya anwani au kitufe. Jozi ya mawasiliano hutambuliwa na ubadilishaji wa boolean, na hali ya jozi hii imetambuliwa na thamani ya ubadilishaji. Tofauti hufanywa kati ya vitu vya mawasiliano vilivyofungwa kawaida na kawaida, ambavyo vinaweza kulinganishwa na vifungo kawaida vilivyofungwa na kawaida kufungua kwenye nyaya za umeme.

Mradi katika FLProg ni seti ya bodi, ambayo kila moja moduli kamili ya mzunguko umekusanywa. Kwa urahisi, kila bodi ina jina na maoni. Pia, kila bodi inaweza kuanguka (kuokoa nafasi kwenye eneo la kazi wakati kazi juu yake imekamilika), na kupanuliwa. LED nyekundu katika jina la bodi inaonyesha kuwa kuna makosa katika muundo wa bodi.

Mzunguko wa kila bodi umekusanywa kutoka kwa vitalu vya kazi kulingana na mantiki ya mtawala. Vitalu vingi vya kazi vinaweza kusanidiwa, kwa msaada ambao operesheni yao inaweza kuboreshwa kulingana na mahitaji katika kesi hii.

Pia kwa kila kizuizi cha kazi kuna maelezo ya kina, ambayo inapatikana wakati wowote na husaidia kuelewa utendaji na mipangilio yake.

Wakati wa kufanya kazi na programu, mtumiaji haitaji nambari ya kuandika, kudhibiti matumizi ya pembejeo na matokeo, angalia upekee wa majina na uthabiti wa aina za data. Programu inafuatilia yote haya. Anaangalia pia usahihi wa mradi mzima na anaonyesha uwepo wa makosa.

Zana kadhaa za kusaidia zimeundwa kufanya kazi na vifaa vya nje. Hii ni zana ya kuanzisha na kuanzisha saa ya wakati halisi, zana za kusoma anwani za kifaa kwenye mabasi ya OneWire na I2C, na pia chombo cha kusoma na kuhifadhi nambari za vifungo kwenye udhibiti wa kijijini wa IR. Takwimu zote zinaweza kuhifadhiwa kama faili na baadaye kutumika katika programu.

Ili kutekeleza mradi huo, mpango ufuatao wa huduma ya servo uliundwa kwa feeder na mdhibiti.

Kizuizi cha kwanza "MenyuValue" inaelekeza habari kwenye kizuizi cha menyu kwa kuonyesha habari kwenye onyesho la LCD juu ya hali ya gari ya servo.

Katika siku zijazo, operesheni ya kimantiki "NA" hukuruhusu kuendelea zaidi au na kitengo cha kulinganisha "I1 == I2", ambayo ni kwamba, nambari iliyowekwa tayari ya 8 itakuwa sawa na kwenye moduli ya saa halisi, kisha servo imewashwa kupitia kichocheo, njia ile ile ilifanywa kuwasha servo saa 20:00.

Kwa urahisi wa kujigeuza mwenyewe kupitia servo kupitia kitufe, kazi ya mantiki ya kuchochea ilichukuliwa na kifungo namba 4 kilikusudiwa, au pato la habari juu ya utulivu wa servo kwenye kizuizi cha menyu kuonyesha habari kwenye Uonyesho wa LCD.

Ikiwa ishara inaonekana kwa servo kufanya kazi, basi huenda kwenye kizuizi kinachoitwa "Badilisha" na kwa pembe iliyopewa hufanya kuzunguka kwa gari na kwenda hatua ya mwanzo kupitia block "Rudisha".

Orodha ya utendakazi wa servo.

Kompressor daima imewashwa na kushikamana na relay, wakati ishara inakuja kupitia kizuizi cha "Servo On", kisha inakwenda kwa "TOF" block timer na kuzima relay kwa dakika 15 na kusambaza habari juu ya hali ya relay kwenye menyu.

Orodha ya thermostat.

Unganisha sensa ya joto kupitia maktaba