Негизги параметрлерди автоматташтырылган башкаруу менен аквариум дизайны: 4 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бүгүн деңиз аквариумуна кам көрүү ар бир аквариумга жеткиликтүү. Аквариум алуу көйгөйү кыйын эмес. Бирок жашоочулардын толук кандуу жашоосу, техникалык бузулуулардан коргоо, оңой жана тез тейлөө жана кам көрүү үчүн автономдуу жашоо принциптерине негизделген аквариум түзүү зарыл. Заманбап патенттелген технологиялар деңиз жана океандардын суу астындагы жашоочуларын жасалма шарттарда - табигый жашоо чөйрөсүнө мүмкүн болушунча жакыныраак сактоого мүмкүндүк берет. Автоматташтыруу системасы жашоону колдоочу бардык процесстерди жана жабдууларды көзөмөлдөйт, болуп көрбөгөндөй эффективдүүлүктү жана чоң аквариум комплекстерин жана аквариумдарды башкаруунун жана тейлөөнүн оңойлугун, жогорку ишенимдүүлүгүн жана көйгөйсүз иштөөсүн, жогорку сапаттагы сууну жана натыйжада узак жана дени сак өмүрдү камсыз кылат. деңиз жаныбарлары. Башкаруу жана автоматташтыруу үчүн ар кандай жалпы функциялар бар, мисалы: жарыкты автоматтык түрдө которуу, күндүзгү шарттарды тууроо, белгиленген температураны сактоо, табигый жашоо чөйрөсүн жакшыраак сактоо жана сууну кычкылтек менен байытуу. Аквариум компьютерлери жана аксессуарлары деңиз жашоосунун кадимки жашоосун жакшыраак колдоо үчүн абдан маанилүү. Мисалы, авариялык насостун жоктугунда жана негизги насос бузулганда, бир нече сааттан кийин деңиз жаныбарлары өлө баштайт, ошондуктан автоматташтыруунун жардамы менен биз кандайдыр бир каталардын аныкталышы жөнүндө биле алабыз. же бузуулар. Сүрөттөлгөн параметрлерди кол менен конфигурациялоо үчүн сиз көптөгөн манипуляцияларды жүргүзүп, тесттерди өткөрүп, Жабдууну тууралашыңыз керек. Сууну кол менен анализдөө - бул өткөн кылым, азыр деңиз аквариуму, тунук сууларында ачык түстөрү жана энергетикалык жүрүм -туруму менен айырмаланган деңиз жаныбарлары өзгөчө кам көрүүнү талап кылбайт

1 -кадам: Аквариум үчүн капкак жасоо

Аквариумдун көлөмүнө капкак жасап, капкак органикалык айнектен жасалган, анткени ал суу жана электроника үчүн ылайыктуу касиетке ээ.

Биринчиден, биз аквариумубузду өлчөйбүз жана бул өлчөмдөр боюнча капкакты ойлоп табабыз, адегенде капкактын дубалдарын кесебиз, андан кийин супер клей менен жабыштырып, үстүнө сода чачып жакшы стабилдүүлүккө жетишебиз. Ошол замат келечектеги желдетүү жана автоматтык фидер үчүн биз 50мм менен 50мм өлчөмүндөгү тик бурчтуу тешикти кесип алдык.

2 -кадам: Компоненттерди талдоо

Толтуруу үчүн биз эң жөнөкөй жана эң арзан микроконтроллерди Arduino Mega тандап алдык, ал бүт процесстин мээси болуп кызмат кылат, андан кийин автоматтык берүүчү үчүн сервопривод колдонулат, ал өз кезегинде тешиги бар цилиндрге бекитилет, жарыктандыруу үчүн биз программалоочу LED тилкесин алып, аны таңдын атышы менен күндүн батышы үчүн программалайбыз, качан таң агарганда, жарыктык көтөрүлүп, күн батканда акырындык менен төмөндөйт. Сууну жылытуу үчүн кадимки аквариум суу жылыткычын алып, аны күйгүзүү жана өчүрүү боюнча маалыматты ала турган релеге туташтырыңыз, температураны окуу үчүн, температура сенсорун орнотуңуз. Сууну муздатуу үчүн желдеткичти алып, аквариумдун капкагына орнотуңуз, эгер температура белгиленген температурадан ашса, желдеткич реле аркылуу күйөт. Маалыматты оңой окуу жана аквариумду орнотуу үчүн, биз LCD дисплейди жана баскычтарды туташтырып, аквариумдун баалуулуктарын орнотобуз. Тамак аквариумга жайылып кетпеши үчүн компрессор да орнотулат, ал дайыма иштейт жана фидер иштетилгенде 5 мүнөткө өчүп калат.

Мен Aliexpressтин бардык бөлүктөрүнө буюртма бердим, бул жерде тизме жана компоненттерге шилтемелер:

Ws2812 боюнча азыктануу -

Чыныгы убакыт сааты Ds3231-

LCD1602 ЖК -

4 каналдуу реле модулу -

DS18b20 температура сенсору -

IRF520 0-24v модулу -

Баскычтар -

Mega2560 платформа платасы -

Серво -

3 -кадам: Проект жабдууларын орнотуу

Биз компоненттерди өзүбүзгө ыңгайлуу кылып тизип, схемага ылайык туташтырабыз, сүрөттөрдү караңыз.

Биз ArduinoMega 2560 микроконтроллерин мурда чогултулган корпуска орнотобуз. Arduino Mega USB же тышкы энергия булагынан иштесе болот - булактын түрү автоматтык түрдө тандалат.

Тышкы энергия булагы (USB эмес) AC / DC адаптери же кайра заряддалуучу батарея / батарея болушу мүмкүн. Адаптер сайгычы (диаметри - 2.1мм, борбордук контакт - оң) борттогу тиешелүү электр туташтыргычына киргизилиши керек. Батарея / батарея кубаты болгон учурда, анын зымдары POWER туташтыргычынын Gnd жана Vin казыктарына туташтырылышы керек. Тышкы электр менен камсыздоонун чыңалуусу 6дан 20 Вка чейин болушу мүмкүн. Бирок, 7Вдан төмөн болгон чыңалуу 5В пиндеги чыңалуунун төмөндөшүнө алып келет, бул аппараттын туруксуз иштешине алып келиши мүмкүн. 12Вдан ашык чыңалуу колдонуу чыңалуу жөндөгүчүнүн ысып кетишине жана тактанын бузулушуна алып келиши мүмкүн. Муну эске алуу менен, 7ден 12Вга чейинки чыңалуудагы электр энергиясын колдонуу сунушталат. Биз GND жана 5V казыктары аркылуу 5V электр булагын колдонуу менен микроконтроллерге энергияны туташтырабыз. Андан кийин, биз вентиляция, суу жылыткыч жана компрессор үчүн релени орнотобуз (3.1 -сүрөт), аларда 3 гана байланыш бар, алар Arduino менен төмөнкүчө туташкан: GND - GND, VCC - + 5V, In - 3. Релелик кирүү тескери, күйгүзүүнүн жогорку деңгээли катушканы өчүрөт, ал эми төмөн күйгүзүлөт.

Андан кийин, биз LCD дисплейди жана реалдуу убакыт саатынын модулун орнотобуз, алардын байланышы диаграммада көрсөтүлгөн.

SCL казыктары аналогдук 5-пин туташтыргычка туташтырылышы керек; SDA казыктары аналогдук 6-пин розеткаларга туташат. Алынган жыйындын жогорку темир жолу I2C автобусунун ролун аткарат, ал эми астыңкы рельс электр темир жолу болот. LCD жана RTC модулу 5 вольттуу контакттарга туташат. Акыркы кадам бүткөндөн кийин техникалык структура даяр болот.

Сервону туташтыруу үчүн, тынчыраак серво импульстары үчүн IRF520 транзистору алынган, серво транзистор аркылуу туташкан жана транзистордун өзү Arduino менен түз туташкан.

Жарык берүү үчүн WS2812 LED тилкеси алынды. Биз + 5V жана GND казыктарын электр менен жабдуу плюсуна жана минусуна туташтырабыз, Динди Arduino каалаган сандык пинге туташтырабыз, демейки боюнча ал 6 -санариптик пин болот, бирок башкасын колдонсо болот (3.6 -сүрөт)). Ошондой эле, Arduino жерин электр менен камсыздоо жерине туташтыруу максатка ылайыктуу. Ардуинону энергия булагы катары колдонуу керек эмес, анткени + 5V чыгаруу 800мА токту гана камсыздай алат. Бул LED тилкесинин 13 пикселинен ашпашы үчүн жетиштүү. Тасманын башка жагында Do розеткасы бар, ал кийинки тасмага туташып, ленталарды каскаддардай каскад кылууга мүмкүндүк берет. Аягында электр туташтыргычы да кайталанат.

Адатта ачык тактикалык баскычты Arduino менен туташтыруу үчүн, сиз эң жөнөкөй жол менен жасай аласыз: баскычтын бир бош өткөргүчүн электрге же жерге, экинчисин санарип пинге туташтырыңыз

4 -кадам: Негизги параметрлерди көзөмөлдөө үчүн башкаруу программасын иштеп чыгуу

Программанын эскизин жүктөп алыңыз

Ардуино FBD жана LAD графикалык тилдерин колдонот, алар өнөр жай контроллери программалоо тармагында стандарт болуп саналат.

FBD тилинин сүрөттөлүшү

FBD (Function Block Diagram)-IEC 61131-3 стандартынын графикалык программалоо тили. Программа жогорудан төмөн карай ырааттуу аткарылган схемалардын тизмесинен түзүлгөн. Программалоодо китепкана блокторунун топтому колдонулат. Блок (элемент) - бул чакан программа, функция же функциялык блок (ЖАНА, ЖЕ, ЭМЕС, триггерлер, таймерлер, эсептегичтер, аналогдук сигналдарды иштетүү блоктору, математикалык операциялар ж. Б.). Ар бир жеке чынжыр - графикалык түрдө жеке элементтерден түзүлгөн сөз айкашы. Кийинки блок чынжырды түзүп, блоктун чыгуусуна туташат. Чынжырдын ичинде блоктор аларды туташтыруу тартибинде так аткарылат. Райондук эсептөөнүн жыйынтыгы ички өзгөрмөгө жазылат же контроллердин чыгышына берилет.

LAD тилинин сүрөттөлүшү

Ladder диаграммасы (LD, LAD, RKS) - реле (шаты) логикалык тили. Тилдин синтаксиси реле технологиясында жасалган логикалык схемаларды алмаштырууга ыңгайлуу. Бул тил өнөр жай ишканаларында иштеген автоматташтыруу инженерлерине багытталган. Контроллердин логикасы үчүн интуитивдүү интерфейсти камсыздайт, ал программалоо жана ишке киргизүү тапшырмаларын гана эмес, контроллерге туташкан жабдуулардагы көйгөйлөрдү тез оңдоону жеңилдетет. Реле логикалык программасы ачык жана жабык контакттары бар электрдик схема сыяктуу логикалык операцияларды чагылдырган, электр инженерлери үчүн интуитивдүү жана интуитивдүү графикалык интерфейске ээ. Бул схемада токтун агымы же жоктугу логикалык иштин жыйынтыгына туура келет (чыныгы - эгер ток агып жатса; жалган - эгерде агым болбосо). Тилдин негизги элементтери контакттар болуп саналат, аларды каймана мааниде реле контактыларына же баскычка окшоштурууга болот. Байланыштар жубу логикалык өзгөрмө менен аныкталат жана бул жуптун абалы өзгөрмөнүн мааниси менен аныкталат. Адатта жабык жана кадимкидей ачык контакт элементтеринин ортосунда айырма бар, аларды электр схемаларындагы кадимкидей жабык жана кадимкидей ачык баскычтар менен салыштырууга болот.

FLProg долбоору - бул ар биринде жалпы схеманын толук модулу чогултулган такталардын жыйындысы. Ыңгайлуулук үчүн, ар бир тактанын аталышы жана комментарийлери бар. Ошондой эле, ар бир тактаны кыйратып (жумуш аяктагандан кийин иш мейкиндигин үнөмдөө үчүн) жана кеңейтүүгө болот. Тактайдын аталышындагы кызыл LED тактанын схемасында каталар бар экенин көрсөтөт.

Ар бир тактанын схемасы контроллердин логикасына ылайык функционалдык блоктордон чогултулган. Функционалдык блоктордун көпчүлүгү конфигурацияланган, алардын жардамы менен бул иштин талаптарына ылайыкташтырылышы мүмкүн.

Ошондой эле ар бир функционалдык блок үчүн деталдуу сүрөттөмө бар, ал каалаган убакта жеткиликтүү жана анын ишин жана орнотууларын түшүнүүгө жардам берет.

Программа менен иштөөдө колдонуучуга код жазуунун кереги жок, киргизүүлөрдүн жана чыгуулардын колдонулушун көзөмөлдөө, аталыштардын уникалдуулугун жана маалымат түрлөрүнүн ырааттуулугун текшерүү. Программа мунун баарын көзөмөлдөйт. Ал ошондой эле бүт долбоордун тууралыгын текшерет жана каталардын бар экендигин көрсөтөт.

Тышкы түзмөктөр менен иштөө үчүн бир нече көмөкчү инструменттер түзүлгөн. Бул реалдуу убакыт режимин инициализациялоо жана орнотуу куралы, OneWire жана I2C автобустарында түзмөктүн даректерин окуу куралдары, ошондой эле IR алыстан башкаруу пультунда баскыч коддорун окуу жана сактоо куралы. Бардык белгилүү бир маалыматтар файл катары сакталып, кийин программада колдонулушу мүмкүн.

Долбоорду ишке ашыруу үчүн, фидер жана контроллер үчүн төмөнкү серво кыймылдаткыч программасы түзүлгөн.

Биринчи блок "MenuValue" servo диск абалы жөнүндө маалыматты ЖК дисплейде көрсөтүү үчүн маалыматты меню блогуна багыттайт.

Келечекте, "AND" логикалык операциясы андан ары же "I1 == I2" салыштыруу бирдиги менен жүрүүгө мүмкүндүк берет, башкача айтканда, алдын ала коюлган 8 саны реалдуу убакыт саатынын модулундагыдай болот, андан кийин servo триггер аркылуу күйгүзүлөт, 20: 00дө сервону күйгүзүү үчүн ушундай жол менен жасалган.

Баскыч аркылуу сервону күйгүзүүнүн ыңгайлуулугу үчүн, триггердин логикалык функциясы кабыл алынган жана ал үчүн 4-баскычтын номери, же сервонун тынчтыгы тууралуу маалыматты меню блогуна чыгаруу экрандагы маалыматты көрсөтүү үчүн иштелип чыккан. LCD дисплей.

Эгерде сервонун иштеши үчүн сигнал пайда болсо, анда ал "Switch" деп аталган блокко барат жана берилген бурчта дискти айландырат жана "Reset" блогу аркылуу баштапкы баскычка өтөт.

Серво кыймылдаткычынын тизмеси.

Компрессор дайыма күйгүзүлүп турат жана реле менен туташтырылган, "Серво күйгүзүү" блогу аркылуу сигнал келгенде, ал "TOF" таймер блогуна барып, релени 15 мүнөткө өчүрүп, реленин абалы жөнүндө маалыматты өткөрүп турат. менюда.

Термостаттын тизмеси.

Китепкана аркылуу температура сенсорун туташтырыңыз