Vývojová deska Arduino Uno a její využití v akvaristice

Facebooková skupina, kde je možné řešit použití Arduina v akvaristice: www.facebook.com/…

Oteviram toto nove tema tocici se ohledne noveho projektu plne automatickeho LED stmivace, vcetne verne simulace vychodu a zapadu slunce.

Dnes jsem oslovil pana Ing. Zdeňka Budinského, ktery navrhuje a vyrabi elektroniku pro RC modelare. Vlastni shop jmenem BEL.

Ptal jsem se ho zda by byl schopny vyrobit neco slozitejsiho, jako treba stmivac LED diod nekolika okruhu pro vernou simulaci barev vychodu a zapadu slunce.

pry cena takoveho zarizeni by byla v ramci nekolika stovek az tisice korun, ale co je drahe, tak vyvoj. jeho odhad cini cca 10000,-. pro me samotneho je to moc, ale pokud by se seslo vice zajemcu, kteri by se na nakladech na vyvoj podileli, tak bychom mohli ziskat prvotridni stmivac za par korun a ne za desitky tisic, za ktere se dnes mimo CR prodavaji.

jeho pozadavek je nejdrive podani presne specifikace jak by takovy regulator mel fungovat.

Moje prvotni predstava je aby to nebylo zbytecne slozite, tak by regl nedisponoval vlastnima realnyma hodinama. Pouze citacem casu po dobu zapnuti.
Jeho funkce by zacala hned po zahajeni napajeni. takze by system byl vybaven beznyma spinacima hodinama a zdrojem. to by melo nevyhodu treba pri vypadku el, kdy by stmivac vzdy zacal od zacatku, ale to by zase takovy problem byt nemel.

1. po privedeni proudu by spinac zacal probouzet postupne vsechny vetve LED diod, podle predem definovaneho programu po dobu 1hod. Po dalsich 10hod by nastal rezim stmivani, kdy by zhasinal postupne vsechny vetve LED take po dobu 1hod. Zasuvkove spinaci hodiny by tedy byly nastaveny na 12 hodin.
2. pocet vetvi: celkem 4 barvy simulujici spektrum barev pri vychodu slunce (bila, cervena, modra, zluta)
3. kazda vetev by mela byt regulovana proudove kvuli ochrane led diod.
5. regulator by mel byt schopen napajet vetve LED diod o prikonu bila od 20W - 130W, ostatni barvy 10W-50W (ale celkove max. 150W).
5. regulator by mel mit moznost nastaveni maximalni intenzity osvetleni (bila bava v rozmezi 30-100% hodnoty proudu)
6. napajeni soustavy by bylo zajisteno 24V napetovym zdrojem velkovem vykonu 200W.

Pokud mate nekdo zajem o takovy stmivac, pripadne mate zajem, ale mate jine pozadavky na funkcionalitu, tak sem piste namety/pripominky.

Stmivac by byl vyroben pouze pro ty, kteri se budou podilet na financovani vyvoje.

V chvili klidu nastuduju posuvne registry (dík za info). Dneska jsem dal dohromady obvod pro PH sondu. Zítra jedu do Ostravy tak dokoupím zbytek součastek do zdroje. Krása je že "gretzuv mustek" jsem vždy pájel jednotlivými diodami a teď jsem zjistil že prodávají usměrnovací mustky kde to je to samé :(. Neznalost bolí :(

Tento týden by měl přijít rele deska pro arduino z Ebay, příští týden sonda, tak se to hýbe...

S vystupy si muzes pomoct posuvnym registrem, je tam na to funkce shiftout (arduino.cc/…). Obsadis 2 vystupy a mas 8 k dispozici. Zrovna tak to jde s digitalnimi vstupy. Takze zadne obavy.
Ja uz mam obsazeny uplne vsechno a to mam seriovej displej

Tak jsem objednal součástky, zítra je tady mám. Sonda přijde až příští týden :( Arduino mám doma cca týden, za tu dobu (prakticky 2 dny) jsem na to připojil lcd C1602F bohužel bez I2C :( takže zabrana snad polovina výstupu :(

Včera jsem to propojil s rtc DS1307, a zobrazuju čas a tlačítkem přepínám mezi datem a časem.

Pomaličku ale jistě. Asi zdokumentuju postup aby to měli další usnadněné...

Zatím díky Všem zůčastněným, kteří přispěli k osvětlení ;)

Presne jak je napsano; ta napajeci deska se o to postara. Trafo je 2x15V a jsou tam stabilizatory 7812 a 7912, ktere to soumerne napajeni stabilizuji. Tech -12V neni temer zatezovano tece tam min nez 1mA. +12V napaji krome PH zesilovace jeste releovou desku s vystupy.
Na te napajeci desce je vyvedeno (jak jsem psal) vsechno, aby to nakrmilo cely zbytek tzn. od napajeci desky vede hromada dratu ke vsemu, co potrebuje napajeni.

Pro mne novinka Díky za info, jdu studovat :(

nejsem autor a ani jsem tu dokumentaci neprohlizel, ale zrejme je pouzit OZ, ktery potrebuje soumerne napajeni - tedy tri privodu +12V, 0V a -12V.

Muzes si to predstavit treba tak ze vezmes dve autobaterky a spojis je seriove (plus na minus) - mas tri vyvody, +12V kde je samotny plus, tam kde jsou spojeny je ta zem 0V a spodni baterie s nezapojenou svorkou minus je tech -12V.

Resi se to trafem co ma soumerne vinuti 2x 12V - bezne se takova prodavaji.

josef napsal: tak jsem to prochazel, a nevim si rady s zapojenim jp1 na zesilovaci pro sondu. OV = GND ZEM, + 12 V Je jasné, -12V ??? To jest ?
hloupý dotaz, vím, ale nejsem expert. :(

technická, trimry stačí 10% toleranci nebo radši vyšší ?

tak jsem to prochazel, a nevim si rady s zapojenim jp1 na zesilovaci pro sondu. OV = GND ZEM, + 12 V Je jasné, -12V ??? To jest ?
hloupý dotaz, vím, ale nejsem expert. :(

díky za info, večer to v klidu prolezu

Ano. Je to uplne normalni zesilovac ze dvou FET operaku; zadna velka veda. Trimrama na desce se to prednastavi, aby co nejvetsi rozsah mezi PH4 a PH7 byl v rozsahu tech 0-5V a dalsi korekce uz se delaji softwareove.

ta stinena krabicka vlevo nahore je predpokladam zesilovac pro pH sondu...je u ni nejaky lepsi AD prevodnik nebo je analogovej vystup dotazenej na desku Arduina a prevod se dela tim co je v Atmelu?

Nahral jsem to sem na web rybicky.net/soubory/73.zip , aby to bylo k dispozici vsem, kdyz uz jsem to uverejnil Nevim, jestli to pujde stahnout predtim, nez to admini schvali...

Kazdopadne to berte jako inspiraci; pozadavky kazdeho jsou znacne rozdilne a v tom je podle me vyhoda toho jednocipu. Je neuveritelna pohodicka si moct menit chovani a doprogramovavat nove funkce bez nejakeho pajeni apod... Samozrejme je to pro technicke hracicky; akvarium funguje vyborne i bez toho

Cele je to prodratovano standardnimi dutinkami/koliky, jak je Arduinu vlastni. Jak to zapojit vyplyva ze zdrojaku setupstruct.h; jsou tam cisla vstupu/vystupu co se kam ma zapojit. Napajeci modul ma vse vyvedeno take na dutinkove liste a je tam dost pozic pro zapojeni vsech ostatnich desek a displeje.

Silove vystupy jsou realizovany upravenou zasuvkovou listou (napr. shop.emos.cz/…); medeny plech faze je rozstrihan a zasuvky tim od sebe oddeleny. Je to velmi usporne reseni (jak na prostor, tak z hlediska ceny), ale musi se to udelat dobre, aby nehrozilo nejake nebezpeci se se to uvolni. V pripade potreby vysvetlim. Da se to ovsem udelat jeste mnoha dalsimi zpusoby.

Byly by ty data k mání ? njosef centrum cz Díky

Tak slibenej vnitrek; pokud mate nekdo zajem, tak muzu poslat podklady v Eagle tj. schemata, plosnak a soft pro Arduino.

Ja ridim Arduinem cele akva:

- regulace teploty pres digitalni teplotni cidlo DS18B20. Pouze topeni, chlazeni nemam realizovano.
- spinaci hodiny pro hnojeni; mam automaticke s motorkem na ostrikovace
- spinaci hodiny pro UV lampu
- 4x dalsi (volne) spinaci hodiny pro budoucnost; jedny se pouzivaji pro nocni odpojovani zdroje pro LED osvetleni
- regulaci (snizovani) PH (nastaveni pro den a noc) + digitalni kalibrace.
- ovladani osvetleni (mam LED osvetleni)

je k tomu pripojen 16x2 alfanumericky seriovy displej a 4 ovladaci tlacitka (nahoru, dolu, enter, escape), kterymi se to cele nastavuje - je tam takovy system menu. Celkem je tam tedy 9 releovych sitovych vystupu, jeden PWM vystup pro ovladani LED osvetleni (pres MOSFET), vstup pro cidlo teploty, BNC pro PH sondu. RTC zajistuje modul od Sparkfunu (www.sparkfun.com/…); releova deska, PH meric a napajeni toho vseho je delany doma.

Jak to cele vypada zvenku je na obrazku (ta cerna krabice uprostred Fotku jak to vypada vevnitr dodam vecer; jestli si vzpomenu a vyfotim to.

Vůbec bych si s tím nedělal hlavu, podobné čidlo mám ve vodě několik let, také zalité epoxidem a spokojeně měří Kdyby náhodou odešla izolace po delší době, není problém udělat čidlo nové, stojí kolem 100,-.

velmi dobre reseni je vzit sklenenou tenkostennou zkumavku a cidlo zalit do ni az na dno - hrdlo zkumavky se necha nad hladinou

pouze potopene zalite cidlo (pokud to neni tlakove zastriknuto, nejlepe spolu s izolaci) driv nebo pozdeji voda znici - hlavne protoze izolace privodu ve vode vetsinou tvrdnou a degradujou

Ještě dodám, asi by nebyl problém snímat teplotu přes sklo, akorát švába namazat teplovodivou pastou, aby byl zaručen dostatečný tepelný přechod. Možná o maličko dokalibrovat, kdyby rozdíl teploty při měření v akva byl nějak dramaticky velký, oproti měření přes sklo.

Čidlo je zalité do epoxidu a náslědně trošku ubroušeno, aby nebyla moc silná vrstva epoxidu mezi švábem a vodou.

Jak řešíte vodotěsnost čidla? zalitím vývodů do silikonu? nebo jak snímáte teplotu vody?

Video nemám, nejsem příznivcem videí na trubce, kde autor půl hodiny kecá co a jak a pak je záběr na displej, že to něco dělá Řízení zatím není doděláno do koncevé podoby, tzn. mám to funkčně propojené na stole v práci, až na měření pH vše funguje. Neměl jsem doteď vhodnou klávesnici, tak jsem se nebabral s ovládáním - vše se programuje přes PC, teď ale na tom začnu dělat. Skoro bych řekl, že než fotka, tak by bylo lepší hodit na papír schéma a případně program

nemáš nějaký fotky a nebo video jak to v reálu funguje? Jinak já začal a zároveň skončil u takovýho blábolu, kterej mám v desce pod nádrží. V každým případě, chtěl bych to Adruino drobet posunout dál a začít to využívat na něco co bude mít hlavu a patu.

vsechna tyhle digitalni cidla vesmes meri velmi presne JEN mivaji absolutni chybu - pokud je tedy treba zajistit absolutne presnou teplotu tak je treba provest kalibraci - a zjistit jaky maji offset
ja v meteostanicich www.jakjevenku.info pouzivam cidla od Sensirionu (meri teplotu a rel.vlhkost - jsou osazena na stanicich Bukova a CB), ktera se delaji ruznych presnostech - pokud se ale zkalibruje i ta nejmene presna rada tak to meri na setiny - tyhle cidla ale na mereni vody nejdou pouzit a take nejsou levna

PetrP2B napsal: Pro měření teploty používám DS1621, je to I2C čidlo, zatím testuji jakou má přesnost, ale vzhledem k přesnosti bi-metalové regulace topení si myslím, že jsem na tom lépe.

Ještě k tomu projektu, mozek je Arduino, přes I2C mám připojen displej, klávesnici, hodiny reálného času(DS1307) a měření teploty(DS1621). Dále je připojeno ovládání předřadníků, tzn. dvě relé a analogový výstup 0-10V pro stmívatelný předřadník. Noční stmívatelné osvětlení je řešeno přes PWM a výkonový stupeň. Veškerá nastavení jsou zálohována v RTC DS1307.

Pro měření teploty používám DS1621, je to I2C čidlo, zatím testuji jakou má přesnost, ale vzhledem k přesnosti bi-metalové regulace topení si myslím, že jsem na tom lépe. Pár kousků už jsem někam dával, dokonce jeden měří teplotu v kapalině a zdá se, že v pohodě. Pokud by byla potřebná větší přesnost, tak se dají sehnat jiná I2C čidla, ale těchto mám doma dost Jinak v podstatě co může, tak jede na I2C.

ja mam někde program pro 89c2051 s čidlem SMT-160 - což je úplně varianta za pár kč...

Taky jsem používal PT 100 a po půl roce začala ukazovat nesmysly... nevím, jestli je možné, že jí vadí voda, nebo byl problém jinde.... Druhou jsem projistotu oblemcal silikonem a ta zatím funguje.

myslim, ze PT sonda asi neni idealni cidlo na mereni akvarka - tedy ne, ze by to bylo spatne cidlo, ale prijde mi to naopak jako silenej kanon, ktery vyzaduje zbytecne slozite zapojeni na to, ze potrebujete zmerit teplotu s presnosti cca 0.1stC
staci bezna digitalni cidla treba od Dallasu na 1-wire sbernici nebo jakakoliv jina treba na I2C sbernici. Stoji par korun a nepotrebuji kolem sebe prakticky nic.

Bylo by možné popsat podrobněji váš projekt? Také se zabývám vývojem řídící jednotky a momentálně mě zajímá měření teploty, zakoupil jsem pt100 sondu ale nedaří se mi přesně měřit teplotu....

S Arduinem mám udělaný projekt pro řízení akvária, sice z časových důvodů mi to běží v práci na stole, ale je to celkem funkční. Potřeboval bych dodělat pár věcí, ale bez nich to zatím funguje. Zatím řízení umí ovládat dvě sekce světel, jedna stmívaná, druhá pevná a noční LED osvětlení. Dále topení v nádrži a je počítáno s dávkováním PMDD a případně měřením pH. Jinak se dá říci, že není problém cokoliv přidat.

Stačily by mě klasické věci, 3x ovládání světel , řízení teploty den noc, větrání, řízené přidávání CO2, pH metr, ovl. pomocného čerpadla den noc.

má to fakt vymakaný co si chtěl programovat ty? jinak kdyby se mi to povedlo, tak ti pak postup pošlu

Taky jsem na to koukal, dostalo se to do přijatelných cenových relací. Bohužel programování je pro mě španělská vesnice. Zeptej se ale Technika ten už podobného něco dělal. www.akvarko.cz/…

Nenašel by se tu někdo, kdo má nějaké zkušenosti? Mě se zatim jako jediné podařilo naprogramovat tzv. led scanner v čelní desce pod nádrží, ale je mi jasný, že možnosti jsou daleko větší. Chtěl bych se zeptat jestli nemá někdo zkušenosti s programováním například světel nad akvárkem, dopoušení a řízený odtok vody z nádrže, řízení CO2 systému, otevírání vrchního krytu akva a pod. Vim, že je to hodně specifické téma, ale určitě se i mezi akvaristy najde pár šikovných programátorů

Facebooková skupina, kde je možné řešit použití Arduina v akvaristice: www.facebook.com/…