The Aqua-Replenisher!: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Questo è, fortunatamente, il mio primo istruttore innovativo; in altre parole, è una delle poche cose che ho realizzato che non è solo bella, ma anche utile. Quindi, uno dei pochi difetti dei piccoli acquari, come ho scoperto subito dopo aver acquistato un allestimento 'aquascape' con alcune creature tropicali, è che la piccola quantità di acqua evapora molto rapidamente. Ergo, ogni tanto devi aggiungere acqua di sorgente a temperatura ambiente, e sono diventato troppo pigro per questo. Cosa ho fatto? Ho fatto l'AQUA-REPLENISHER! Aggiunge semplicemente acqua quando il livello dell'acqua nel serbatoio diventa troppo basso. Il sistema utilizza:

• Un telemetro ad ultrasuoni
• Una piccola pompa dell'acqua con circuito di pilotaggio
• Microcontrollore BS2e
• Semplice circuito di energia solare con cella solare e batteria al piombo
• LED RGB come indicatore di stato (per il debug)

E come puoi vedere, funziona con l'energia solare. Usa così poca energia che tutto ciò di cui ha bisogno è un piccolo pannello solare e una batteria al piombo da 6,5 V. L'immagine non sembra molto? Questa è la mia cucina, quindi non dovresti sapere che è lì! Guarda i prossimi passaggi per vedere i componenti coinvolti.

Passaggio 1: ne hai bisogno…?

Ho deciso che avrei scritto subito questa nota.

Questo è necessario solo per piccoli serbatoi; probabilmente meno di 5 galloni, o anche ciotole per pesci (per pesci rossi, tetra, ecc.). Non è necessario per i serbatoi più grandi perché quando il livello dell'acqua scende di un paio di pollici, diciamo, in un serbatoio di acqua dolce da 80 galloni, sarà comunque necessario pulirlo. Quindi con questo in mente, continueremo …

Passaggio 2: la roba

I materiali necessari per questo progetto, nello specifico, sono elencati qui:

• Piccola pompa
• Microcontrollore (per questo progetto ho usato il mio BASIC Stamp II)
• Telemetro ad ultrasuoni con cavo sensore a 3 fili
• Batteria al piombo da 6,5 V
• Pannello solare 9V
• PCB vuoto
• Borraccia o una sorta di contenitore da usare come serbatoio
• Tubo della pompa dell'aria (tubo trasparente utilizzato per le pompe dell'aria dell'acquario)
• Latta o contenitore per nascondere tutta l'elettronica

Piccoli componenti elettronici:

• Filo
• Prese a banana/morsetti a vite (per un totale di 2 coppie)
• Resistenza da 220 ohm
• Resistenza da 500 ohm a 1k ohm
• Diodo
• SUGGERIMENTO 120 Darlington Transistor
• LED RGB (anodo comune)
• Condensatori ad alta capacità (probabilmente vorrai un totale di ~ 8.000 uf, ho usato circa 7.800 uf di condensatori)

E, naturalmente, alcuni di questi possono essere sostituiti. La batteria può essere di qualsiasi voltaggio (che il regolatore che stai utilizzando può gestire). Se deve essere utilizzato un sensore di distanza per questo, non credo che un sensore IR possa essere utilizzato per la riflettività dell'acqua. Ho usato terminali a vite, ma non sono necessari; rendono solo le connessioni un po' più facili. Il pannello solare può essere di qualsiasi tensione purché la sua tensione corrisponda a quella della batteria. Ora, probabilmente ti starai chiedendo della pompa. Una pompa come questa non è difficile da ottenere. In cui si? Un giorno, ho visto uno straccio a getto d'acqua più swiffer seduto nel bidone della spazzatura dei nostri buoni vicini, e sapevo che un giorno la pompa all'interno sarebbe tornata utile. Questo è il giorno! Non è la pompa più potente, ma fa il suo lavoro. Ho dovuto aggiungere dei tubi e l'ho incollato con 'Loctite Marine Glue'; Questo è il gruppo grigio sul gruppo pompa. Se usi questa pompa, STAI ATTENTO perché ha una punta aghiforme davvero molto affilata che usa per connettersi al serbatoio del sapone nel mocio swiffer (ho imparato a mie spese).

Passaggio 3: dettagli: batteria, circuito del driver del motore e indicatore LED

Ho dovuto fare un piccolo 'adattatore' per così dire per la batteria per collegarlo alla scheda di sviluppo BS2. Se devi fare lo stesso, assicurati di utilizzare un tubo termoretraibile per isolare le connessioni in modo che non vengano cortocircuitate.

Il driver del motore è molto semplice; tutto ciò di cui hai bisogno è un transistor Darlington TIP120, un diodo e un resistore da 500-1k ohm. Per quanto riguarda il LED di segnalazione, si tratta di un LED RGB ad 'anodo comune'. È necessario collegare la resistenza da 220 ohm al cavo più lungo (+) del LED prima di collegarlo a VCC (+). I tre cavi rimanenti (rosso, verde e blu) vanno tutti al microcontrollore e si accendono portandoli LOW nel software.

Passaggio 4: alimentazione: il pannello solare

Ho deciso all'inizio che probabilmente non sarebbe stato necessario utilizzare un trasformatore da parete (verruca da parete) per questo perché utilizzerà così poca energia. Quando non è attivo, il BS2 va in "sleep" e il consumo di energia scende a circa 250 ua (micro amplificatori; probabilmente è un po' di più con gli altri componenti). La batteria è 4.5Ah (ampere-ora) quindi tecnicamente se il BS2 fosse SEMPRE in modalità di sospensione, durerebbe per circa 2 ANNI. Ma dal momento che usa il motore e i LED ogni tanto, è molto meno. Ho messo insieme un piccolo circuito che consiste di alcuni condensatori (in serie) e un diodo. I condensatori servono per aiutare a caricare la batteria e il diodo serve a proteggere l'energia dall'andare dalla batteria al pannello solare durante la notte, il che potrebbe danneggiarlo. La capacità totale di questo circuito è di circa 8.000 uf. **IMPORTANTE** AGGIORNAMENTO: per qualche strana ragione, ho trascurato il minuscolo LED verde SMD (montaggio superficiale) sulla scheda portante per BS2. Bene, si scopre che usa come 30 mA, che, con il pannello solare che sto usando, scarica la batteria in pochi giorni. Assicurati di non avere NULLA in funzione quando il BS2 è in modalità di sospensione, o quel po' di scarico renderà inutile l'utilizzo del pannello solare!! dovrò mettere tutto su una breadboard…

Passaggio 5: riunire i pezzi

Questa è l'intera assemblea. Ora tutto ciò che deve essere fatto è trovare qualcosa in cui racchiudere tutto in modo che non sembri brutto. Ho usato un contenitore di latta di cioccolato Lindt che ho trovato in giro. Ma poiché è in metallo, ho isolato ogni componente con sacchetti a chiusura lampo (il microcontrollore, la batteria, ecc.) L'uno dall'altro in modo che nulla vada in cortocircuito.

Per il serbatoio dell'acqua, ho usato la bottiglia d'acqua più grande che ho trovato (è una bottiglia d'acqua di Poland Springs; del tipo a squirt). Usarne uno più grande significherebbe ovviamente meno riempimenti. Non ho avuto bisogno di fissare la pompa alla bottiglia d'acqua perché il tubo in qualche modo la teneva in posizione.

Passaggio 6: aggiungi il sensore e nascondilo

L'ultima cosa che rimane è aggiungere il sensore al serbatoio. Fallo ATTENTAMENTE o lo lascerai cadere nel serbatoio e lo distruggerai. Incolla l'estremità del cavo del sensore con la colla a caldo sul bordo del serbatoio, quindi inserisci il sensore.

*IMPORTANTE: Dovrai regolare il valore di soglia per il livello dell'acqua del tuo serbatoio specifico. Mi piacerebbe avere una custodia per proteggere il sensore dagli schizzi; Attualmente sto lavorando su cosa usare per questo. Se qualcuno ha qualche idea me lo faccia sapere. Ho anche bisogno di un modo per agganciarlo/montarlo al serbatoio in modo che possa essere rimosso durante la pulizia del serbatoio, perché non può essere incollato più e più volte. Infine, nascondi i fili e infila l'estremità del tubo della pompa nel serbatoio e fissalo in alto. C'era una piccola tacca sul mio serbatoio che, credo, è pensata specificamente per questi tubi, quindi l'ho schiacciata lì dentro.

Passaggio 7: programmalo, usalo

Ecco come funziona: ogni 12 ore controlla il livello dell'acqua utilizzando il sensore a ultrasuoni. Se va bene, lampeggerà con una luce verde e andrà in "dormire" per altre 12 ore. In caso contrario, aggiungerà acqua, leggendo il sensore mentre va, e quando è al livello desiderato, si spegne e torna a dormire. Se passa molto tempo e rileva che il livello dell'acqua non è aumentato, lampeggerà una luce arancione che indica un errore, dormirà per 5 minuti e ripeterà il processo da capo finché non si nota e si risolve il problema. Potrebbe essere che: 1) Il serbatoio è vuoto2) Qualcosa non va nel motore/circuito3) Il serbatoio è completamente vuoto per qualche bizzarro motivo Questa funzione proteggerà la pompa dal riempire il serbatoio fino a quando non trabocca (se il serbatoio è abbastanza grande/ contiene abbastanza acqua per farlo). Infine, e sicuramente non meno importante, posiziona il pannello solare in una buona posizione. Se ti stavi chiedendo del commento sull'immagine nel passaggio 5, ho un tetto apribile in quella stanza, che è l'ideale per il mio pannello solare. Non puoi vederlo in nessuna delle immagini, ma si trova sopra il mio frigorifero per raccogliere la luce per caricare la batteria (molto molto lentamente, ma sicuramente). Il pannello solare e la pastella dovrebbero mantenere la configurazione autosufficiente (ad eccezione delle ricariche del serbatoio) … Ecco un video in fase di test: