Aquarium Design With Automated Control of Basic Parameters: 4 Cov Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Hnub no, kev saib xyuas thoob dej yug ntses muaj rau txhua tus aquarist. Teeb meem kom tau txais thoob dej yug ntses tsis nyuaj. Tab sis rau kev txhawb nqa lub neej tag nrho ntawm cov neeg nyob hauv, kev tiv thaiv los ntawm kev ua tsis tiav, kev saib xyuas yooj yim thiab nrawm, nws yog qhov tsim nyog los tsim cov thoob dej yug ntses raws li cov hauv paus ntsiab lus ntawm kev txhawb nqa lub neej muaj kev ywj pheej. Cov cuab yeej thev naus laus zis niaj hnub tso cai ua kom cov neeg nyob hauv dej hiav txwv thiab dej hiav txwv nyob hauv cov xwm txheej dag - kom ze li sai tau rau lawv qhov chaw nyob. Cov txheej txheem thev naus laus zis tswj hwm txhua txoj hauv kev txhawb nqa lub neej thiab cov cuab yeej siv, muab kev ua haujlwm tsis tau pom dua thiab yooj yim ntawm kev tswj hwm thiab saib xyuas cov thoob dej yug ntses loj thiab cov thoob dej yug ntses, muaj kev ntseeg siab thiab ua haujlwm tsis muaj teeb meem, muaj dej zoo thiab, vim li ntawd, lub neej ntev thiab noj qab haus huv ntawm tsiaj hiav txwv. Muaj ntau txoj haujlwm dav dav rau kev tswj hwm thiab kev siv tshuab, xws li: hloov lub teeb tsis siv neeg, hloov pauv qhov nruab hnub nrig, tswj qhov ntsuas kub, ua kom zoo dua qub nyob hauv ib puag ncig thiab txhawb nqa cov dej nrog oxygen. Aquarium cov khoos phis tawj thiab khoom siv ntxiv yog qhov tseem ceeb txhawm rau txhawb nqa kev ua neej nyob niaj hnub. Piv txwv li, thaum tsis muaj lub twj tso kua mis xwm txheej ceev thiab thaum muaj kev puas tsuaj ntawm lub twj tso kua mis loj, tom qab ob peb teev, cov tsiaj hiav txwv yuav pib tuag, yog li ntawd, ua tsaug rau kev siv lub tshuab ua haujlwm, peb tuaj yeem paub txog kev txheeb xyuas qhov yuam kev los yog kev puas tsuaj. Txhawm rau teeb tsa cov lus piav qhia tus kheej, koj yuav tsum tau ua ntau yam kev hloov pauv, ua qhov kev sim thiab kho Cov Khoom Siv. Kev ntsuas dej los ntawm txhais tes twb yog ib puas xyoo dhau los, niaj hnub no Marine Aquarium, hauv cov dej ntshiab uas cov tsiaj hiav txwv, paub qhov txawv los ntawm lawv cov xim qaim thiab kev coj ua zoo, nyob, tsis xav tau kev saib xyuas tshwj xeeb

Kauj Ruam 1: Ua Lub Hau rau Aquarium

Ua lub hau rau qhov loj ntawm thoob dej yug ntses, lub hau tau tsim los ntawm cov iav organic, vim nws muaj cov khoom tsim nyog rau dej thiab hluav taws xob.

Ua ntej, peb ntsuas peb cov thoob dej yug ntses, thiab raws li qhov ntev no peb tsim lub hau, ua ntej peb txiav cov phab ntsa ntawm lub hau, tom qab ntawd lo lawv nrog cov kua nplaum super thiab nphoo lawv nrog dej qab zib rau saum kom ruaj khov dua. Tam sim ntawd rau yav tom ntej qhov cua nkag thiab lub tshuab pub mis tsis siv neeg, peb txiav ib lub qhov uas muaj qhov ntev 50mm txog 50mm.

Kauj Ruam 2: Parsing Components

Rau kev ua kom tiav, peb xaiv qhov yooj yim tshaj plaws thiab pheej yig tshaj microcontroller Arduino Mega, nws yuav ua lub paj hlwb ntawm tag nrho cov txheej txheem, tom qab ntawd siv servo tsav yuav siv rau lub tshuab pub mis tsis siv neeg, uas nyob rau hauv yuav tig kho rau lub tog raj kheej nrog lub qhov, rau teeb pom kev zoo peb yuav siv lub program LED sawb thiab teeb tsa nws rau hnub tuaj thiab hnub poob, thaum Thaum kaj ntug, ci ntsa iab yuav sawv, thiab thaum hnub poob, nws yuav maj mam txo. Txhawm rau ua kom dej sov, siv lub rhaub dej hauv lub thoob dej yug ntses tsis tu ncua thiab txuas nws mus rau qhov xa tawm uas yuav tau txais cov ntaub ntawv ntawm kev qhib nws thiab tua, txhawm rau nyeem qhov ntsuas kub, teeb tsa lub ntsuas kub. Txhawm rau ua kom dej txias, nqa lub kiv cua thiab teeb nws hauv lub hau ntawm lub thoob dej yug ntses, yog tias qhov kub siab tshaj qhov ntsuas kub, tus kiv cua yuav qhib los ntawm kev xa tawm. Kom yooj yim nyeem cov ntaub ntawv thiab teeb tsa lub thoob dej yug ntses, peb txuas lub LCD zaub thiab cov nyees khawm rau nws los teeb tus nqi ntawm thoob dej yug ntses. Lub tshuab cua txias kuj tseem yuav raug teeb tsa, uas yuav ua haujlwm tas li thiab yuav kaw rau 5 feeb thaum tus pub nkag tau tshwm sim, kom cov zaub mov tsis kis thoob lub thoob dej yug ntses.

Kuv xaj txhua qhov ntawm Aliexpress, ntawm no yog cov npe thiab txuas rau cov khoom siv:

Pub rau ws2812 -

Sijhawm Tiag Ds3231-

LCD1602 LCD -

4 -channel relay module -

DS18b20 ntsuas kub -

Module ntawm IRF520 0-24v -

Khawm -

Mega2560 platform board -

Servo -

Kauj Ruam 3: Kev Txhim Kho Cov Khoom Siv

Peb npaj cov khoom raws li yooj yim rau peb thiab txuas lawv raws li cov phiaj xwm, saib cov duab.

Peb teeb tsa ArduinoMega 2560 microcontroller rau hauv rooj plaub uas tau sib dhos ua ntej. Arduino Mega tuaj yeem siv hluav taws xob los ntawm USB lossis los ntawm lub zog hluav taws xob sab nraud - hom ntawm qhov chaw raug xaiv tau txais.

Cov khoom siv hluav taws xob sab nraud (tsis yog USB) tuaj yeem yog AC / DC adapter lossis roj teeb rov tau / roj teeb. Lub adapter txuas (txoj kab uas hla - 2.1mm, nruab nrab kev sib cuag - zoo) yuav tsum tau muab tso rau hauv lub hwj huam sib txuas sib txuas ntawm lub rooj tsavxwm. Thaum muaj roj teeb / roj teeb lub zog, nws cov xov hlau yuav tsum txuas nrog Gnd thiab Vin tus pin ntawm POWER txuas. Qhov hluav taws xob ntawm lub zog hluav taws xob sab nraud tuaj yeem nyob ntawm thaj tsam ntawm 6 txog 20 V. Txawm li cas los xij, kev txo qis hauv qhov hluav taws xob qis dua 7V ua rau txo qis ntawm qhov hluav taws xob ntawm 5V tus pin, uas tuaj yeem ua rau tsis ua haujlwm ruaj khov ntawm lub cuab yeej. Kev siv ntau dua 12V qhov hluav taws xob tuaj yeem ua rau lub zog hluav taws xob ntau dhau thiab ua rau lub rooj puas tsuaj. Nrog rau qhov no, nws raug nquahu kom siv lub zog xa hluav taws xob nrog qhov ntsuas ntawm 7 txog 12V. Peb txuas lub zog rau lub microcontroller siv 5V lub zog xa khoom los ntawm GND thiab 5V pins. Tom ntej no, peb teeb tsa qhov xa tawm rau lub qhov cua, lub rhaub dej thiab lub tshuab nqus pa (Daim duab 3.1), lawv tsuas muaj 3 tus neeg sib txuas, lawv txuas nrog Arduino raws li hauv qab no: GND - GND, VCC - + 5V, Hauv - 3. Kev xa tawm nkag tau rov qab, yog li qib siab nyob rau hauv Hloov cov kauj tawm, thiab qis tig rau.

Tom ntej no, peb teeb tsa lub LCD zaub thiab lub sijhawm ntsuas lub sijhawm tiag tiag, lawv qhov kev sib txuas tau qhia hauv daim duab.

SCL tus pin yuav tsum txuas nrog lub analog 5-pin txuas; SDA pins txuas rau analog 6-pin nyob. Cov tsheb nqaj hlau saum toj kawg nkaus ntawm kev sib dhos ua tiav yuav ua raws li I2C npav, thiab txoj kev tsheb nqaj hlau hauv qab yuav yog txoj kev tsheb nqaj hlau. LCD thiab RTC module txuas rau 5-volt kev sib cuag. Tom qab ua tiav cov kauj ruam kawg, cov txheej txheem txheej txheem yuav npaj tau.

Txhawm rau txuas lub servo, IRF520 transistor tau siv rau qhov ntsiag to servo pulses, servo tau txuas nrog los ntawm transistor, thiab transistor nws tus kheej tau txuas ncaj qha rau Arduino

Rau teeb pom kev zoo, tau siv WS2812 LED sawb. Peb txuas tus + 5V thiab GND pins rau ntxiv thiab rho tawm ntawm lub zog siv, feem, peb txuas Din mus rau txhua tus lej digital ntawm Arduino, los ntawm lub neej ntawd nws yuav yog tus lej thib 6, tab sis lwm qhov tuaj yeem siv tau (Daim duab 3.6)). Tsis tas li, nws raug nquahu kom txuas hauv av ntawm Arduino mus rau hauv av ntawm lub zog hluav taws xob. Nws tsis xav tau siv Arduino ua lub zog siv, vim tias + 5V cov zis tuaj yeem muab tsuas yog 800mA ntawm tam sim no. Qhov no txaus rau tsis pub ntau tshaj 13 pixels ntawm LED sawb. Nyob rau lwm sab ntawm daim kab xev muaj Do Do qhov hluav taws xob, nws txuas rau daim kab xev tom ntej, tso cai rau cov kab xev kom zoo li ib qho. Lub hwj chim txuas ntawm qhov kawg kuj tau muab theej tawm.

Txhawm rau txuas ib txwm qhib lub tswv yim khawm rau Arduino, koj tuaj yeem ua txoj kev yooj yim tshaj plaws: txuas ib tus neeg ua haujlwm pub dawb ntawm lub pob kom lub zog lossis hauv av, lwm qhov rau tus lej digital

Kauj Ruam 4: Kev Txhim Kho Txoj Cai Tswjfwm rau Kev Tswj Cov Ntsiab Tseem Ceeb

Rub tawm daim duab kos rau qhov program

Arduino siv FBD thiab LAD cov duab nraaj, uas yog tus qauv hauv thaj tsam ntawm kev tswj hwm kev lag luam.

Kev piav qhia ntawm hom lus FBD

FBD (Function Block Diagram) yog cov lus siv ua suab ntawm IEC 61131-3 tus qauv. Qhov kev zov me nyuam yog tsim los ntawm cov npe ntawm cov kab hluav taws xob uas ua tiav ua ntu zus los saum toj mus rau hauv qab. Thaum ua haujlwm, teeb tsa cov tsev qiv ntawv thaiv tau siv. Ib qho thaiv (ntu) yog subroutine, muaj nuj nqi lossis ua haujlwm thaiv (THIAB, LOSSIS, TSIS YOG, ua rau, timers, suav, suav cov teeb liab ua cov khoom thaiv, ua haujlwm lej, thiab lwm yam). Txhua tus neeg cov saw yog cov lus qhia tsim los ntawm cov ntsiab lus ntawm tus kheej. Lub block tom ntej txuas nrog lub block tawm, tsim ua cov saw. Nyob rau hauv cov saw, cov block tau ua tiav nruj me ntsis raws li qhov lawv txuas. Qhov txiaj ntsig ntawm kev suav hluav taws xob tau sau mus rau qhov sib txawv sab hauv lossis pub rau cov khoom siv tswj.

LAD lus piav qhia

Ladder Diagram (LD, LAD, RKS) yog ib hom lus sib txuas lus (ntaiv). Cov syntax ntawm cov lus yog yooj yim rau kev hloov cov kev sib cav uas tau ua los ntawm kev siv thev naus laus zis. Cov lus yog tsom ntawm cov kws kho tshuab siv tshuab ua haujlwm hauv cov chaw tsim khoom lag luam. Muab kev nkag siab yooj yim rau kev xav ntawm tus tswj hwm, uas pab tsis yog tsuas yog ua haujlwm ntawm cov phiaj xwm thiab ua haujlwm rau nws tus kheej, tab sis kuj tseem daws teeb meem sai hauv cov cuab yeej txuas nrog tus tswj. Qhov kev xa xov logic program muaj lub graphical interface uas siv tau thiab siv tau rau cov kws tsim hluav taws xob, sawv cev rau kev ua haujlwm logic zoo li hluav taws xob Circuit Court nrog qhib thiab kaw kev sib cuag. Qhov ntws los yog tsis muaj tam sim no hauv Circuit no sib raug rau cov txiaj ntsig ntawm kev ua haujlwm (muaj tseeb - yog tias ntws tam sim no; tsis tseeb - yog tias tsis muaj ntws tam sim no). Cov ntsiab lus tseem ceeb ntawm cov lus yog kev sib cuag, uas tuaj yeem piv ua piv rau ib khub ntawm kev sib txuas lus lossis khawm. Ib khub ntawm cov neeg tau txheeb xyuas nrog tus lej boolean sib txawv, thiab lub xeev ntawm tus khub no tau txheeb xyuas nrog tus nqi ntawm qhov sib txawv. Qhov sib txawv yog ua los ntawm ib txwm raug kaw thiab ib txwm qhib kev sib cuag, uas tuaj yeem muab piv rau ib txwm raug kaw thiab ib txwm qhib cov nyees khawm hauv hluav taws xob.

Ib txoj haujlwm hauv FLProg yog txheej txheem ntawm cov laug cam, ntawm txhua qhov uas ua tiav qhov kev hloov pauv ntawm cov dav dav dav tau sib sau ua ke. Txhawm rau kom yooj yim, txhua pawg thawj coj muaj lub npe thiab cov lus pom. Tsis tas li, txhua lub rooj tsav xwm tuaj yeem sib tsoo (kom txuag chaw ntawm thaj chaw ua haujlwm thaum ua haujlwm tiav), thiab nthuav dav. Ib lub LED liab nyob hauv lub rooj tsav xwm lub npe qhia tias muaj qhov ua yuam kev hauv cov phiaj xwm phiaj xwm.

Lub Circuit Court ntawm txhua lub rooj tsavxwm tau sib sau ua ke los ntawm cov thaiv kev ua haujlwm raws li lub logic ntawm tus tswj. Feem ntau ntawm cov haujlwm ua haujlwm tau teeb tsa tau, nrog kev pab uas lawv cov haujlwm tuaj yeem hloov kho raws li qhov xav tau hauv qhov xwm txheej tshwj xeeb no.

Tsis tas li rau txhua qhov ua haujlwm thaiv muaj cov lus piav qhia ntxaws, uas muaj nyob rau txhua lub sijhawm thiab pab nkag siab nws cov haujlwm thiab teeb tsa.

Thaum ua haujlwm nrog txoj haujlwm, tus neeg siv tsis tas yuav sau tus lej, tswj kev siv cov ntaub ntawv nkag thiab tawm, txheeb xyuas qhov txawv ntawm cov npe thiab xwm txheej ntawm cov ntaub ntawv. Txoj haujlwm saib xyuas txhua yam no. Nws kuj tseem txheeb xyuas qhov raug ntawm tag nrho txoj haujlwm thiab qhia tias muaj qhov ua yuam kev.

Ntau lub cuab yeej pabcuam tau tsim los ua haujlwm nrog cov khoom siv sab nraud. Nov yog cov cuab yeej rau kev pib ua thiab teeb tsa lub sijhawm tiag tiag, cov cuab yeej rau nyeem ntawv chaw nyob ntawm OneWire thiab I2C cov tsheb npav, nrog rau cov cuab yeej rau nyeem thiab txuag khawm cov lej ntawm IR chaw taws teeb tswj. Txhua yam ntaub ntawv tuaj yeem khaws ua cov ntaub ntawv thiab tom qab siv hauv qhov haujlwm.

Txhawm rau ua txoj haujlwm, cov haujlwm pabcuam hauv qab no tau tsim rau tus pub thiab tus tswj.

Thawj qhov thaiv "MenuValue" xa cov ntaub ntawv mus rau cov ntawv qhia zaub mov rau tso tawm cov ntaub ntawv ntawm LCD zaub txog qhov xwm txheej servo tsav.

Yav tom ntej, kev ua haujlwm "THIAB" tso cai rau koj mus ntxiv lossis nrog chav sib piv "I1 == I2", uas yog, tus lej ua ntej 8 yuav zoo ib yam li ntawm lub sijhawm teev sijhawm, tom qab ntawd servo tau qhib los ntawm qhov ntsuas, tib txoj kev tau ua tiav los qhib lub servo thaum 20:00.

Txhawm rau kom yooj yim ntawm nws tus kheej tig ntawm servo los ntawm lub pob, ua kom muaj lub luag haujlwm ua haujlwm tau zoo thiab khawm tus lej 4 tau npaj rau nws, lossis tso tawm cov ntaub ntawv hais txog kev nyob ntsiag to ntawm servo rau cov ntawv qhia zaub mov thaiv kom pom cov ntaub ntawv ntawm LCD zaub.

Yog tias lub teeb liab tshwm rau servo kom ua haujlwm, tom qab ntawd nws mus rau qhov thaiv hu ua "Hloov" thiab ntawm lub kaum sab xis muab kev sib hloov ntawm tus tsav thiab mus rau theem pib los ntawm kev thaiv "Pib dua".

Cov npe ntawm kev ua haujlwm servo.

Lub tshuab hluav taws xob ib txwm nyob thiab txuas nrog txuas, thaum lub teeb liab los ntawm "Servo On" thaiv, tom qab ntawd nws mus rau "TOF" timer block thiab tua lub relay rau 15 feeb thiab xa cov ntaub ntawv hais txog lub xeev ntawm kev xa tawm hauv cov ntawv qhia zaub mov.

Sau cov ntsuas cua sov.

Txuas lub ntsuas kub los ntawm lub tsev qiv ntawv