Arduino mikrokontrollerrel akvárium világítás vezérlés. Vezérlés szempontjából csak a világítás a lényeg, de vannak extrái is. Ilyenek LCD kijelzőn megjelentendő adatok, akvárium hőmérséklet, be- kikapcsolási idő, szoba hőmérséklet, páratartalom. Mozgás érzékelő az LCD kijelző háttérvilágivás kapcsolásához. A világítás 4db LED panel egyenként 1.2A áramfelvétellel.

Működésének központi eleme egy Arduino NANO, kijelző 4×20 karakteres I2C LCD, vízhőmérséklet mérésére DS18B20-as vízálló szenzor, négyteljesítményű, dimmelhető FET a LED panelek kapcsolásához, 5V/220V relé a tápegység kapcsolásához, DTH10 pára és hőmérséklet szenzor. És még egy fontos elem az idő mérésére egy DS1307-RTC. Nemcsak a bekapcsolás és üzemidő vezérlése, de az esetleges áramszünetek okozta véletlen bekapcsolások kezelésére is szolgáló eszköz.

Előre annyit, hogy aki nem forrasztgat gyakran elektronikai elemeket, és nem járatos a ezek programozásában, az inkább kezdje kiesebb feladatokkal. Alapozásnak teljesen jó, egy Arduino-val játszadozni egy LED-et kapcsolgatni. De ha egy ilyen vezérlést akarsz építeni akkor az is jó megoldás, ha egyenként teszteled le először az alkatrészeket. LCD kezelése, szenzorok adatainak visszaolvasása, RTC modul kezelése, FET, relé vezérlése. Amikor már mindegyiket megfelelően tudod kezelni és érted a működésének elvét, akkor tudod kombinálni őket.

Felhasznált alkatrészek

Jöjjenek a felhasznált alkatrészek, én mindegyiket a e-bay-rol rendeltem. Mindegyik eszköz annyira elterjedt a mikrokontrollerek világába, hogy nem okoz gondot a beszerzésük. A következő alkatrészek felhasználásával készült ez a projekt:

Még pár dolog ami kell

Ellenállás,tranzisztor, LED, IRL540N  fet, “csupa lyuk” panel amin az egész össze van építve. És maga a világítás én 4db LED panelt alkalmazok panelenként 1,5A 24V.  És végül vezetékek amivel csatlakoznak az eszközök a mikrokontrollerhez. Abban az esetben, ha a tápegység ami az egészet működteti, több mint 5V-os akkor kell egy LM7805-ös feszültség szabályozó kör is. Az általam készített összeállításban benne van. Én egy 7,5V, 1A-es kapcsolóüzemű tápegységet használok. Nincs az egész áramkörnek ekkora fogyasztása, minden alkatrésznek az adatlapján meg lehet nézni a fogyasztását, és a szerint kalkulálni, terméseztessen mindig kell hagyni tartalékot.

A tervezés első lépései

Vezérlő egységnek egy Arduino NANO V3.0-át választottam a mérete és a kis fogyasztás miatt. Egy 20×20 centiméteres dobozban elfér minden egység, csak a vezetékek mennek a külső kijelzőre és a szenzorokra. A dobozon kaptak helyet a szükséges 220V-os konnektorok is, a LED világításé, belső szűrő, fűtés. A LED világításé  természetesen relézett és a színe eltérő a többiétől. És benne van egy kalapsínre szerelhető konnektor is a mikrokontroller tápegységének is.

Ami nekem fontos volt mikor elkezdtem a tervezést, hogy vezéreljem a LED paneleket, de nem csak ki és bekapcsolom, hanem dimmelhető is legyen, azaz fényezőszabályozásra alkalmas legyen. Majd jött a következő lépés vízhőmérséklet mérés, de akkor legyen szobahőmérséklet és páratartalom is. Akkor kell egy kijelző, viszont az ne világítson állandóan, így be került a rendszerbe egy mozgásérzékelő is. És a leglényegesebb, az idő mérése, és kijelzése a fel-lekapcsolás miatt. Így a végére egy multifunkciós eszköz lett belőle.

Megvan a terv,  jöhet a kimenetek, bemenetek lefoglalása, a NANO esetében 12 db digitális ki-be menet programozható, analóg pedig 8 db. A csatlakoztatott eszközöktől függ mit hova kell illeszteni.

Az elektronika összeszerelése

Egy ingyenes alkalmazással fritzing elkészült az összeszerelési rajz, közben az alkatrészek megjöttek az ebay-ról. Kezdődhet a móka. Az alappanelem egy csupa lyuk panel így nem kellet maratni, csak forrasztani összekötni. Van 2 LED a rendszerben, zöld jelzi az 5V meglétét, a narancs pedig a 24V-ot. A szenzorok, relé, bemenetek, kimenetek, tűlábas csatlakozó házakat kaptak. A rendszerben az Arduino után a legfőbb lényeg a FET itt egy IRL540N található. Más is használható a lényeg, hogy megfelelő teljesítményű legyen és drimmelhető.