本帖最后由 steve.wei 于 2019-12-23 10:49 编辑
所需知识- 需要有C语言开发基础(如果熟悉C++更好)。不需要太精通,程序并不复杂。
- 有动手能力,至少还有初中的电路知识,能够分清正负极,进行简单的连线。
如果你用树莓派制作,那么用python或者其他语言也是可以的,不过不建议使用树莓派,有点太复杂。 原理利用电子秤(重量传感器),在一个1升容器里面控制进RO水,加盐,混合后,加入到鱼缸里面。然后再从鱼缸抽出同样重量的老水,然后再把老水从容器里面作为废水排出。然后重新进RO水,加盐等。
每次可以更换1升水,如此循环,就可以完成大量的换水。换水过程比较慢,而且每次只更换1升水,对于生物尤其是珊瑚的冲击可以降到最低。
所有的控制都是自动的,只需要在换水之前准备好海盐,并且连接好相应的水管。 可能的缺点:
因为每次是先把新鲜的海水加入到鱼缸,然后再从鱼缸抽出旧的海水,因而可能会导致小部分新水会被浪费。不过可以将新鲜海水出水口放在主泵附近,而把抽取旧水的入水口放在下水处,这样会避免刚加入鱼缸就被抽出来。 所需要的材料必须的材料下面的材料是最少所需的材料,主要用于控制。(所有材料都可以通过淘宝买到) - arduino开发板,我自己用了uno r3
- 重量传感器以及hx711模块
- 6路继电器
- 亚克力容器两个
- 杜邦线若干
- 3个12v水泵 (用来添加新鲜海水,抽取旧的海水以及排出旧的海水)
- 1个电磁阀(控制RO进水)
- 一个12v潜水泵,用来化盐(因为容器比较小,没有合适的造浪泵,就用一个小型潜水泵代替了。如果你有迷你的造浪泵更好。)
- 一个12v减速电机,用来控制加盐
- 12v/5v双路电源,用来给arduino,设备供电。
- RO水管若干
- 硅胶管若干
如果你熟悉树莓派,用树莓派也是可以完成工作的,不过肯定不如arduino方便和简单。 可选的材料下面是可选的材料,主要用来脱离开发状态(开发过程中需要使用电脑调试),以及和手机应用配合,用手机来控制换水过程(开启/停止换水,以及查看换水状态)。 - 适用于arduino的IO扩展板 (如果要连接显示屏,建议使用扩展版,否则anduino自带的接口不够用)。
- BT05蓝牙模块(HC06也可以,不过无法用于iPhone手机)
- 1602 显示屏 (可以直接显示状态)。
准备开发环境首先按照教程准备arduino开发环境。网上教程很多,请自行搜索。 调试重量传感器最好购买带有支架的重量传感器,这样可以省的自己制作。
arduino无法直接连接这个传感器,需要通过hx711模块,让arduino连接hx711,然后再通过hx711连接这个传感器。这样就可以在arduino里面获得正确的重量了。
同样网上教程很多,可以通过arduino,hx711搜索。 在可以读取重量之后,就可以进行下一步了。 制作化盐/排水容器可以用亚克力自行制作一个容器,然后和重量传感器支架粘贴在一起。网上有很多定制亚克力的,自己选择一家即可。我制作的容器大小为151020cm(长宽高),总容量3升。因为要化盐,因此容器高度要尽量高一些,避免水溢出。 同时,这个容器上面,还需要钻孔,用来排水(向鱼缸里面添加新水,以及从容器中排出废水)。钻孔可以在制作盒子的时候呢和厂家说好,也可以自己钻(家用电钻即可,选择合适的钻头)。 打孔之后还需要连接水管。(后续会说明) 连接继电器将继电器和arduino连接起来。具体请参考卖家教程,这个比较简单。然后通过程序,可以控制继电器的开关。 连接12v电源到继电器将12v电源正极连接到继电器。 连接水泵一共三个水泵,负极和12v电源直接连接,正极连接继电器常开端口。 连接好之后,给电源通电,然后通过程序控制继电器,调试水泵是否可以正常工作。 连接RO进水将电磁阀固定好,进水口接RO机出水,出水口连接水管,通向化盐容器。然后电磁阀一端接12v电源负极,另外一端接继电器。 通过程序控制继电器,打开或者关闭电磁阀,看看RO进水是否正常。 连接化盐泵将潜水泵在化盐容器里面固定好,然后和电源以及继电器连接好,通过程序控制启动和停止。 调试进出水将化盐容器的两个出水口,分别连接到两个水泵,其中一个水泵出水口作为新鲜海水出口,用来添加新鲜海水。另外一个作为废水出口,用来排出废水。 再将一个水泵入水口作为抽取鱼缸旧水的的入口,出口连接到化盐容器。 然后通过程序进行模拟换水: - 控制进RO水,称重,达到1升(1千克)的时候停止进水。
- 开启化盐泵一段时间,模拟化盐
- 把水模拟排出到鱼缸,直至重量接近于0。
- 抽取旧水到化盐容器,达到1千克左右(正常应该是1.035千克左右)。
- 排出容器里面的旧水,作为废水排出。
如此循环。
制作加盐器这是唯一一个没有成品的机械组件,需要自己制作,通过控制电机转动,将容器里面的海盐缓慢加入化盐容器里面。
然后将加盐器和电源以及继电器连接起来,通过程序控制加盐器启动和停止。 组装将所有组件组装起来,然后运行程序,进行最后的调试,直至可以正常换水。 其他组件可以连接显示屏,将当前状态输出到显示屏上面。也可以连接蓝牙或者wifi组件,通过手机应用和arduino进行通信,使用手机进行控制。 注意本发明已经获得了专利,请勿用于商业用途。
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