Поздрав свим љубитељима микроконтролера домаће. Ако сте срећни власник кућног акваријума, можда ће вас овај чланак занимати. У њему ћу детаљно описати целокупни процес стварања једноставног, али врло корисног домаћег акваполера, дизајнираног да олакша живот власнику малог подводног света.
Као што знате, сваки успешан пројекат започиње припремом техничких спецификација. Следе основни захтеви и функције које сам желео да добијем од акуацонтролера:
- ниска цена и доступност компоненти;
- прилагодљиво време за укључивање и искључивање светла у акваријуму;
- режим храњења (филтер се искључује и аутоматски покреће након 15 минута);
- укључивање распореда храњења;
- мерење температуре и влажности спољног ваздуха (као додатак);
- приказ тренутног датума, времена и других параметара на ЛЦД екрану;
- управљање и подешавање параметара кроз мени помоћу 4 дугмета (Горе, Доље, Ок, Откажи);
- прилагодљиво време за укључивање и искључивање светла у акваријуму;
- режим храњења (филтер се искључује и аутоматски покреће након 15 минута);
- укључивање распореда храњења;
- мерење температуре и влажности спољног ваздуха (као додатак);
- приказ тренутног датума, времена и других параметара на ЛЦД екрану;
- управљање и подешавање параметара кроз мени помоћу 4 дугмета (Горе, Доље, Ок, Откажи);
На основу горе наведеног, настао је круг приказан на слици 1.
Слика 1 - Електрични дијаграм акуацонтроллера
Главни елемент је плоча Ардуино Промининабављено у Кини. Као што се касније испоставило, на њему је инсталиран контролер АТМега168 уместо АТМега328. Ово ме је натерало да се позабавим оптимизацијом програма, јер се испоставило да је овај контролер неподношљив због половине флеш меморије.
За приказ информација изабран је добро познати 2-линијски ЛЦД екран са 16 знакова. У пројекту је повезано Ардуино на 4-жичној магистрали података.
Дигитални сензор одговоран је за мерење температуре и влажности. Дтх11. За домаће потребе довољно је. У ствари, она нема одређену сврху и додаје се искључиво као додатак целокупној слици.
За контролу флуоресцентне лампе и филтера, користио сам два симисторска канала направљена на гомили опто-симистора МОЦ3063 и напајање симистор БТ137-600Е. То нам је омогућило да се ослободимо круга механичких релеја, због чега из неког разлога не осећам симпатију.
Тастери за управљање - уобичајени сат, без фиксирања.
Па, пошто су сва подешавања везана за одређени временски период, уређај мора нужно да садржи сат у реалном времену.У овом случају користио сам модул Тиниртц заснован на микровезу ДС1703. Модулом се управља протоколом и2ц и садржи конектор за инсталирање батерије, који вам омогућава да сачувате датум и време кад је струја искључена. Улаз спољног модула приказан је на слици бр. 2
Фотографија бр. 2 - модул сата у реалном времену
Дакле, захтеви су дефинисани, шема је састављена - можете прећи на фазу дизајна штампаног кола. Интернетска услуга ЕасиЕда успјешно ми је помогла у рјешавању овог задатка. Како се не бих гњавио са бушеним рупама, одлучио сам да поставим све трагове и компоненте који носе струју у горњи слој. Након што сам у уређивач мало завио детаље, добио сам ПЦБ дизајн са само три скакача. Изглед плоче може се видети на слици 3.
Слика 3 - Изглед склопа акваконтроле
Они који желе поновити пројекат могу преузети ПЦБ датотеку са ове везе:
Погледајте датотеку на мрежи:
Погледајте датотеку на мрежи:
Дакле, на које тачке треба обратити пажњу. Отпор Р4 и Р8 - близанци, сви остали су направљени СМД кућиште 1206. Дугми сата су величине 12к12. Плоча такође има кинески претварач напона 220В / 5Вчији је изглед приказан на фотографији бр. 4.
Фотографија бр. 4 - претварач напона 220В / 5В.
Планирани су ЛЦД екран и модул сата у реалном времену који се постављају на постоље, у чију сам улогу успешно обављао резање пластичних монна.
На овоме су дефинисане све карактеристике инсталације и остаје нам само да плочу с екрана монитора пренесемо у наш физички свет. За то је одабран добро познати метод ЛУТ, што подразумева присуство ласерског штампача и пегле. За оне који нису упознати са овом технологијом будућности, поступак креирања плочице у мојем купатилу биће описан у наставку.
Дакле, за почетак потражите било који часопис са сјајним страницама или лист фото-папира. Штампамо шаре плоче на ласерском штампачу, не заборављајући да је пребацимо. Комад стакло-текалита обложеног фолијом припремамо у складу са величином деке и површину бакра брусним брусним папиром брусимо до сјаја. То би требало бити нешто слично (број фотографије 5).
Фотографија бр. 5 - плоча је припремљена за превод цртежа
Затим исписујемо фолију и наносимо је на ПЦБ. Након тога, возимо папир врућим пеглом око 3 минуте. Време загревања овде може да варира у зависности од температуре пегле и искуства извођача овог тајног ритуала. Ово визуелно изгледа отприлике овако (фотографија бр. 6):
Фотографија бр. 6 - пренос слике на површину фолије
Након што се папир чврсто налепи на штампану плочу, искључите пеглу и оставите плочу да се охлади. Сада морате пажљиво уклонити слој папира и истовремено не оштетити лепљив тонер. Да би случај успео, папир мора бити навлажен и уклоњен ваљање врховима прстију. Овај поступак је јасније приказан на фотографији бр. 7.
Фотографија бр. 7 - уклањање папира са склопне плоче
Понекад се деси да се на неким местима тонер једноставно не залепи. У овом случају се та подручја могу употпунити трајним маркером. Фотографија бр. 8 приказује плочу након уклањања папира. Имајте на уму да у горњем левом делу нема дела слике који ће се касније вратити горњом методом.
Фотографија бр. 8 - плоча након уклањања папира
Када се уклоне сви непријатни тренуци, можете почети са јеткањем. За то сам користио раствор флорног хлорида, као једну од најповољнијих и најсигурнијих опција. Након што је даска утиснете, темељно је исперите растварачем како бисте уклонили тонер са трагова. Затим поново очистимо финим брусним папиром, одмашћујемо и ломимо. Резултат је приказан на фотографији бр. 9.
Фотографија бр. 9 - плоча је спремна за уградњу радио компоненти
Једна од главних фаза је завршена. Следећа фаза је уградња и лемљење радио компоненти. Ово је креативан и чисто индивидуалан процес. Ако имате било каквих питања, спремна сам да одговорим на њих у коментарима, али сада ћу вам само показати шта имам (слика 10):
Фотографија бр. 10 - плоча са затвореним компонентама
Као што сам горе написао, дисплеј и сатни модул подижу се изнад плоче пластичним носачима направљеним од чепова за брзу уградњу, а њихови контакти су лемљени на плочу танким жицама.Сензор температуре и влажности приказује се одвојено на врху уређаја. По мом мишљењу, са овим аранжманом, читања ће бити тачнија. За канале осветљења и филтер, две спољне утичнице су приказане на дну плоче. Такође, висина тастера је била недовољна, па их планирам повећати пластичним водилицама. Након неких манипулација, уређај поприма готово готов изглед, приказан на фотографији бр. 11.
Фотографија бр. 11 - акуацонтролер без кућишта
Пре него што залепите врх кућишта, морате да упишете фирмвер унутра Ардуино ПроМини. Да бисте то учинили, ставио сам игле на плочу спојену на контакте Вцц, ГНД, Рк и ТКС. Да програмирам Ардуино ПроМини најлакше коришћење УСБ програмер, али то није било доступно. Његову улогу успешно је обављао други одбор Ардуино уно са уклоњеним контролером. Нећу улазити у детаље овог поступка, јер на интернету постоји много чланака о овој теми. Даћу само фотографију број 12 ради јасноће.
Фотографија бр. 12 - припрема за фирмвер
Сада разговарајмо о самом програму. Када укључите напајање, појави се главни екран. Приказује информације о тренутном датуму, времену, температури и влази. Такође се приказује неколико посебних знакова у зависности од тренутног стања система, наиме: лампица је укључена - икона сунца; искључено светло - икона месеца; филтер он - икона филтра; храњење је у току - икона рибе. Када кликнете на У реду, корисник улази у мени где је могуће конфигурисати параметре као што су:
- режим управљања осветљењем У овом одељку можете ручно укључити и искључити светло одабиром одговарајуће ставке менија, а такође подесите време укључивања и искључивања према распореду.
- режим контроле филтра. Омогућава вам ручно укључивање и искључивање филтера, одаберите функцију „храњења“ (храњење) и подесите распоред храњења. У режиму храњења, филтер се зауставља и аутоматски се враћа након 15 минута.
- подешавање тренутног датума.
- подешавање тренутног времена. Подаци о датуму и времену биљеже се у модулу сата и када је искључено напајање, они се не ресетирају ако је на њега постављена батерија.
За боље разумевање, слика 13 приказује структуру менија.
- режим управљања осветљењем У овом одељку можете ручно укључити и искључити светло одабиром одговарајуће ставке менија, а такође подесите време укључивања и искључивања према распореду.
- режим контроле филтра. Омогућава вам ручно укључивање и искључивање филтера, одаберите функцију „храњења“ (храњење) и подесите распоред храњења. У режиму храњења, филтер се зауставља и аутоматски се враћа након 15 минута.
- подешавање тренутног датума.
- подешавање тренутног времена. Подаци о датуму и времену биљеже се у модулу сата и када је искључено напајање, они се не ресетирају ако је на њега постављена батерија.
За боље разумевање, слика 13 приказује структуру менија.
Слика бр. 15 - структура менија акварелера.
Преузмите софтвер за Ардуино Про Мини и све потребне библиотеке могу бити овај линк
Након што програм напишете на микроконтролер, можете затворити случај и наставити с тестовима у стварним условима. Прије писања овог чланка прошло је око седмицу рада. Акуацонтроллер је савршено функционирао без икаквих кварова, спасивши ме да стално извлачим вилице ако је потребно да нахраним рибу или угасим светло. Резултат мог труда приказан је на фотографији бр. 16.
Фотографија бр. 16 - аквантролер у раду