Taa za Kujiendesha za LED kwa Aquarium iliyopandwa Kutumia RTC: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Miaka michache iliyopita niliamua kuanzisha aquarium iliyopandwa. Nilivutiwa na uzuri wa aquariums hizo. Nilifanya kila kitu ambacho nilitakiwa kufanya wakati wa kuweka aquarium lakini nikapuuza jambo moja muhimu zaidi. Hiyo kitu ilikuwa taa. Kila kitu kilionekana sawa kwa siku chache lakini basi mwani ulianza kukua kila mahali kwenye tangi na mimea haikuwa ikifanya vizuri. Ni kazi ngumu kurudisha kila kitu katika hali ya kawaida.

Sasa baada ya miaka mingi, nataka kuanzisha aquarium tena ikitoa umuhimu wa taa. Nilifanya utafiti kwenye wavuti na kugundua kuwa mimea inahitaji mwangaza unaoendelea wa nuru kwa masaa karibu 10-12 kila siku. Nilijua pia kwamba mimea huitikia zaidi wigo nyekundu na bluu wa mwangaza.

Ujanja ni kuiga asili kwa karibu iwezekanavyo ndani ya aquarium. Ningekuwa nimewasha au kuzima taa kwa mikono lakini kwa nini usiigeuze. Hii inapunguza makosa ya kibinadamu. Kwa hivyo, niliamua kutengeneza mfumo wa taa ya LED ambayo inawasha na KUZIMA kiotomatiki kwa kutumia Arduino. Hii inafanya kipindi cha taa kuwa sawa ambayo ndio mimea inahitaji.

Tangi langu litakuwa na kifuniko juu yake. Kwa hivyo niliamua kuweka bodi ya mtawala nje ya tangi kwani unyevu ni adui mkubwa wa umeme.

Tuanze!

Hatua ya 1: RTC - Saa Saa Saa

Mpango ni KUWASHA na KUZIMA taa za taa wakati maalum wa siku. Taa hazitawasha mwangaza kamili mara moja lakini badala yake, itafikia kutoka mwangaza wa sifuri hadi mwangaza kamili kwa saa. Hii ni kuiga jua. Sawa inatumika wakati wa KUZIMA LED.

Kazi ya kutoa wakati halisi inafanywa na Saa Saa Saa au RTC. Faida ya kutumia RTC juu ya millis () ni kwamba wakati sahihi unaweza kupatikana moja kwa moja. Pia, moduli ya RTC ina betri yake mwenyewe. Kwa hivyo hata ikiwa Arduino imezimwa au imewekwa upya wakati haupotei. Hii inafanya kuwa kamili kwa matumizi yetu.

Moduli nitakayotumia ni DS3231 IIC Saa Saa Saa. Inatumia kiolesura cha I2C kuwasiliana na Arduino. Nilipata yangu kutoka hapa.

Shukrani kwa Rinky-Dinky Electronics kwa kufanya kazi ngumu. Pakua maktaba ya DS3231 hapa

Hatua ya 2: LEDs na Madereva

Kwa aquarium iliyopandwa, sheria ya kidole gumba ni 2 Watts kwa Gallon. Yangu ni tanki ya galoni 20 na nitatumia taa mbili za Watt 10. Najua hiyo ni nusu ya Watts waliopendekezwa lakini tanki yangu inakaa kando tu ya dirisha langu na nuru nyingi zikipitia. Nitajaribu usanidi kwa wiki chache, kufuatilia ukuaji wa mmea na kuongeza LED nyingi ikiwa inahitajika.

Ninatumia LEDs ambazo nilinunua kutoka Ebay na joto la rangi ya 6500K ambayo ni nzuri kwa ukuaji wa mmea. Kulingana na orodha, voltage ya mbele inapaswa kuwa 9-11V na upeo wa mbele karibu 900mA. Niliamuru madereva wa LED ipasavyo.

Kwanini utumie madereva?

Hatuishi katika ulimwengu mkamilifu. Kwa hivyo, pato litakuwa chini ya pembejeo kila wakati. Kwa hivyo nguvu iko wapi? Inabadilishwa kuwa joto. Vivyo hivyo ni kesi na LEDs. Semiconductor ina Mgawo hasi wa Joto (NTC) ikimaanisha kuwa joto linapoongezeka upinzani wake hupungua. LED ni semiconductor pia. Joto lake linapoendelea kuongezeka, upinzani wake huanza kupungua kwa sababu ambayo sasa inapita kati yake huongezeka. Hii huongeza inapokanzwa hata zaidi. Hii inaendelea mpaka LED imeharibiwa. Kwa hivyo, tunahitaji kupunguza sasa ili isiiongeze juu ya kikomo kilichowekwa. Kazi hii inafanywa na madereva ya LED

Kwenye upimaji, niligundua kuwa saa 11V LED inachora karibu 350mA tu. Hiyo ni ajabu!

Kuanzisha Dereva ya LED

Dereva kimsingi ni kifaa ambacho hutoa voltage ya pato ya mara kwa mara na uwezo wa sasa wa upeo. Kuna madereva anuwai ya LED yanayopatikana kwenye soko ambayo hutoa sasa ya kila wakati. Ikiwa umenunua ile ile niliyonunua, itakuwa na sufuria 3 za marekebisho. Tunahusika na wawili tu. Kwanza ni kwa marekebisho ya voltage na ya mwisho hutumiwa kuweka kikomo cha sasa. Fuata hatua za kuiweka:

1. Unganisha usambazaji wa 12V DC kwenye pini zilizowekwa alama IN + na IN-. Tafadhali angalia polarity.
2. Unganisha multimeter kwenye pini zilizowekwa alama OUT + na OUT- na uweke multimeter kusoma voltage.
3. Badili sufuria ya kurekebisha voltage mpaka multimeter isome voltage iliyokadiriwa mbele ya LED. Kwa upande wangu, ni 9-11V. Nilichagua 10.7V. (Kidogo kidogo hakitadhuru).
4. Sasa weka multimeter katika hali ya sasa ya kusoma. Sasa itaanza kutiririka kupitia hiyo. Washa sufuria ya sasa ya kurekebisha hadi sasa ya lilipimwa ya LED ianze kutiririka.
5. Hiyo ndio! Sasa unaweza kuunganisha LED yako kwake.

Hatua ya 3: Kufanya Jopo la LED

Kama nilivyosema hapo awali, niliamua kutumia LED mbili za Watt 10 na vipande vinne vya RGB vya LED ambavyo nilikuwa nimeweka karibu. Nitatumia ukanda kwa rangi nyekundu na bluu. Nilitumia fremu ya aluminium (ambayo hutumiwa kawaida kutengeneza muafaka wa madirisha na milango) karibu urefu wa aquarium yangu. Nilikwenda na sura ya aluminium kwani hutumika kama heatsink kwa taa za LED. Heatsinks ni muhimu kwa taa nyingi za nguvu za LED kwani zinatoa joto nyingi. Muda wa maisha wa LED utapungua kwa kukosekana kwake. Kwa kuwa iko mashimo katikati, wiring zote zinaweza kubaki siri na salama ndani yake.

Niliongeza viunganisho vyote vya LED kwa viunganisho 6 vya terminal kama inavyoonekana kwenye picha. Hii inakuwa rahisi kuunganisha jopo na kidhibiti ambacho tutafanya baadaye.

Hatua ya 4: Kufanya Mdhibiti

Lengo kuu ni KUWASHA na KUZIMA taa za taa kulingana na wakati uliowekwa na mtumiaji. Ubongo wa mdhibiti ni Arduino Nano. Kwa nini udhibiti tu taa? Kwa kuwa nilikuwa na relay kadhaa zilizowekwa, nitazitumia kuzima au kuzima vifaa kama kichujio, pampu ya hewa, hita, nk pia ikiwa inahitajika. Niliongeza shabiki wa kompyuta wa 12V DC kutoa uingizaji hewa.

Kubadilisha hutolewa kuchagua kati ya hali ya Mwongozo na Moja kwa Moja. Ikiwa tutahitaji kupata tanki la samaki baada ya kuzimwa kwa taa usiku, swichi inaweza kugeuzwa kuwa nafasi ya Mwongozo na kisha mwangaza wa taa hizo zinaweza kudhibitiwa kwa kutumia sufuria.

Nilitumia ULN2803 Darlington Transistor Array IC kudhibiti relays na shabiki. IC hii inajulikana kama Dereva ya Relay.

Mpangilio wa ujenzi umeambatanishwa hapa. PCB ya kawaida itaifanya ionekane nadhifu na ya kitaalam.

Nilichagua kutumia kisanduku cha kibodi kama kiambata kwa mtawala kwani ina mashimo ya kuchimba kabla ya kuweka na bamba. Niliunganisha karanga katika kila nafasi kwa kutumia gundi ya epoxy. Nilifanya vivyo hivyo upande wa pili. Hii inahakikisha kuwa PCB inashikiliwa salama na vis. Nilifanya fursa ndogo chini ya sanduku kama inavyoonekana kwenye picha ya kebo ya umeme na waya zinazoenda kwenye jopo la LED.

Hatua ya 5: Wakati wa Kanuni zingine

Baada ya kutengeneza bodi ya mtawala, wakati wake wa kuifanya ifanye kazi! Pakua mchoro ulioambatanishwa hapa na uufungue katika Arduino IDE. Hakikisha unapakua na kusanikisha maktaba ya DS3231 iliyowekwa hapa.

Kuanzisha RTC

1. Ingiza betri ya seli ya sarafu ya aina 2032.
2. Fungua DS3231_Serial_Easy kutoka kwa mifano kama inavyoonyeshwa.
3. Ondoa mistari 3 na ingiza saa na tarehe kama inavyoonyeshwa kwenye picha.
4. Pakia mchoro kwa Arduino na ufungue mfuatiliaji wa serial. Weka kiwango cha baud kuwa 115200. Unapaswa kuona wakati ambao unaendelea kuburudisha kila sekunde 1.
5. Sasa, ondoa Arduino na uiunganishe tena baada ya sekunde chache. Angalia mfuatiliaji wa serial. Inapaswa kuonyesha wakati halisi.

Imekamilika! RTC imewekwa. Hatua hii inapaswa kufanywa mara moja tu kuweka tarehe na wakati.

Kabla ya kupakia

• Weka wakati wa kuanza kwa LED.
• Weka wakati wa kuacha kwa LED.
• Weka wakati wa kuanza kwa shabiki.
• Weka wakati wa kuacha kwa shabiki.

Kumbuka: Wakati uko katika muundo wa masaa 24. Weka wakati ipasavyo

Kama ilivyoelezwa hapo awali, taa za taa hazitawasha mwangaza kamili. Kwa mfano, ikiwa utaweka wakati wa kuanza kwa LED kama 10:00 asubuhi basi taa za taa zitawasha pole pole na kufikia mwangaza wake kamili hadi 11:00 asubuhi na itabaki mara kwa mara hadi wakati wa kusimama utakapofikiwa. Hii ni kuiga kuchomoza kwa jua na machweo. LED nyekundu na Bluu ni za kila wakati. Wanabaki kabisa kwenye wakati wote.

Hiyo ndiyo yote unapaswa kuweka. Pakia nambari hiyo kwa Arduino. Sasa, hakuna haja ya kukumbuka kuwasha na kuwasha taa zako za aquarium!

Siwezi kupata picha kutoka kwa tanki halisi ya samaki ambayo itapachikwa kwani bado sijaiweka. Nitasasisha inayoweza kufundishwa mara tu nitakapoweka!

Natumahi ulifurahiya ujenzi. Jifanye mwenyewe na ufurahie! Daima kuna nafasi ya kuboresha na mengi ya kujifunza. Njoo na maoni yako mwenyewe.

Nitaanza tena na aquariums zilizopandwa baada ya miaka mingi. Mimi sio mtaalam katika uwanja huu. Jisikie huru kutoa maoni yoyote kuhusu ujenzi. Asante kwa kushikamana karibu hadi mwisho.