Aquarium project 3 - v1.2
Σύστημα ελέγχου αυτόματης πλήρωσης νερού

Οι ανάγκες αυτόματης πλήρωσης νερού στο ενυδρείο μου κατά την καλοκαιρινή περίοδο, όπου η εξάτμιση είναι αρκετή και η ανάγκη πλήρωσης απαραίτητη λόγω χρήσης sump,  με είχαν οδηγήσει στο παρελθόν στο σχεδιασμό και τη δημιουργία ενός αναλογικού συστήματος ελέγχου αυτόματης πλήρωσης νερού. Το τρίτο project με το οποίο ασχολήθηκα για το ενυδρείο μου ήταν να μετατρέψω τον έλεγχo του αναλογικού συστήματος ώστε πλέον να γίνεται ψηφιακά με τη χρήση ενός microcontroller (Arduino).
Η ιδέα είναι η ίδια με το αναλογικό κύκλωμα και το τελικό αποτέλεσμα αναβαθμισμένο αφού η χρήση των led σε ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να σου δώσει περισσότερες πληροφορίες για τη στάθμη του νερού. Επίσης, να μην ξεχνάμε πως θα μπορούσε κανείς όλα αυτά τα projects με microcontrollers να τα "οδηγήσει" και να στέλνουν πληροφορίες σε μια κεντρική κονσόλα διαχείρισης, η οποία θα μπορούσε να μας ενημερώνει και να κρατάει στατιστικά για όλα όσα συμβαίνουν στο ενυδρείο μας. - Η κεντρική αυτή κονσόλα διαχείρισης είναι ένα project που στριφογυρίζει στο μυαλό μου και που όταν βρω χρόνο σίγουρα θα το υλοποιήσω.

Το σύστημα που θα περιγράψω παρακάτω λειτουργεί ως εξής:
Δύο φλοτέρ τοποθετούνται στο sump του ενυδρείου και ελέγχουν τη στάθμη του νερού μέσα σε αυτό. Δίπλα βυθισμένη σε ένα βαρέλι με νερό βρίσκεται μια αντλία. Το σύστημα αυτόματης πλήρωσης ελέγχει τα φλοτέρ και την αντλία. Μόλις η στάθμη του νερού στο sump πέσει κάτω από το επιθυμητό όριο, το οποίο καθορίζεται από τη θέση των φλοτέρ, το σύστημά μας δίνει εντολή (ανοίγει το ρεύμα) στην αντλία και γεμίζει νερό από το βαρέλι στο sump. Μόλις η στάθμη του νερού στο sump φτάσει πάλι το επιθυμητό όριο, τότε το σύστημά μας δίνει εντολή και σταματάει η αντλία. Ένα τέτοιο σύστημα είναι αρκετά εξυπηρετικό ειδικά για τις πολύ ζεστές μέρες του καλοκαιριού όπου έχουμε μεγάλη εξάτμιση νερού από το ενυδρείο μας ή κατά την ολιγοήμερη απουσία μας ειδικά κατά τις καλοκαιρινές διακοπές. Αυτό φυσικά δεν σημαίνει πως δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθ' όλη τη διάρκεια του χρόνου ώστε να αυτοματοποιήσουμε την πλήρωση του νερού στο ενυδρείο.
Επειδή η λογική για το πως λειτουργεί το σύστημα αυτό είναι ακριβώς η ίδια με το παλιό αναλογικό κύκλωμα που είχα κατασκευάσει, μπορείτε να δείτε τη σχηματική λειτουργία του στο παρακάτω σχήμα.



Για την υλοποίηση αυτού του project χρησιμοποίησα 2 νέα φλοτέρ που βρήκα στο εμπόριο φθηνότερα από τα παλιά. Μένει να δοκιμαστούν σε βάθος χρόνου ώστε να ελεγχθεί και η αξιοπιστία τους. Χρησιμοποίησα δύο ώστε να ελαχιστοποιήσω το ενδεχόμενο να κολλήσει το ένα και να πλημμυρήσει το sump μου από σφάλμα του ενός φλοτέρ. Χρησιμοποίησα επίσης κι ένα relay shield 5V 2 επαφών το οποίο θα το οδηγούσε ο microcontroller καθώς κι ένα UBEC εξόδου 5-6V. Το UBEC είναι ένα κύκλωμα το οποίο δέχεται στην είσοδό του τα 12V DC του τροφοδοτικού και μου δίνει στην έξοδο 5 ή 6V σταθεροποιημένα. Αυτό χρησιμοποιήθηκε επειδή το relay shield ζητούσε περισσότερο ρεύμα (150mA) απ' όσο μπορούσε να δώσει το Arduino, με αποτέλεσμα να χρειάζομαι ξεχωριστή τροφοδοσία για τον microcontroller και για το ρελέ. Το relay το επέλεξα να είναι 2 επαφών ώστε να κόβει όχι μόνο τη φάση αλλά και τον ουδέτερο από την παροχή ρεύματος στην αντλία. Με αυτόν τον τρόπο ελαχιστοποιώ να κολλήσει το αναλογικό κομμάτι του ρελέ και να πλημμυρήσει το sump μου.


Φλοτέρ

Relay shield 2 επαφών

UBEC εξόδου 5V


Ο τρόπος συνδεσμολογίας και λειτουργίας του συστήματος είναι σχετικά απλός. Προσοχή χρειάζεται γιατί συνδέουμε στο κύκλωμα τάση 220V AC για τη λειτουργία της αντλίας. Γι' αυτό το λόγο θα πρέπει να γνωρίζετε πολύ καλά τι κάνετε αλλιώς υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας.
Καταρχάς συνδέουμε την κεντρική πλακέτα με τον microcontroller με την πλακέτα των ρελέ. Στη συνέχεια τα δύο φλοτέρ στα αντίστοιχα ακροφύσια. Το πρώτο φλοτέρ θα πρέπει να τοποθετηθεί πιο ψηλά από το δεύτερο στο χώρο του sump, για να έχουμε σωστές ενδείξεις από τα led. Κατόπιν, αφού βεβαιωθούμε πως δεν υπάρχει τίποτα συνδεδεμένο στην παροχή ρεύματος 220V AC, φτιάχνουμε τη σύνδεση που θα δίνει ρεύμα στην αντλία παρεμβάλλοντας τα δύο ρελέ. Αφού τα συνδέσουμε όλα και είμαστε σίγουροι για τη συνδεσμολογία, δίνουμε ρεύμα καταρχάς στο σύστημά μας και μετά στην αντλία. Κάνουμε τις απαραίτητες δοκιμές να δούμε ότι λειτουργούν όλα σωστά και είμαστε έτοιμοι για τοποθέτηση στο ενυδρείο μας.
Στο σύστημα έχουμε τοποθετήσει 3 led. Ένα κόκκινο, ένα κίτρινο κι ένα πράσινο. Όταν η στάθμη του νερού στο sump είναι πάνω και από τα δύο φλοτέρ τότε ανάβει το πράσινο led. Όταν η στάθμη πέσει μεταξύ του πρώτου και του δεύτερου φλοτέρ τότε ανάβει το κίτρινο led. Όταν η στάθμη πέσει κάτω και από τα δύο φλοτέρ τότε ανάβει το κόκκινο led και παίρνει μπροστά η αντλία τροφοδοτώντας με νερό το sump. Στην περίπτωση όπου πάθει βλάβη το δεύτερο φλοτέρ (αυτό που βρίσκεται χαμηλά στο sump) τότε μόλις το νερό φτάσει στο πρώτο φλοτέρ θα ανάψουν και τα τρία led υποδηλώνοντας βλάβη στο φλοτέρ.

           
φλοτέρ ok
αντλία off
φλοτέρ ok
αντλία off
φλοτέρ ok
αντλία on
βλάβη φλοτέρ
αντλία off


Παρακάτω μπορείτε να δείτε πως είναι φτιαγμένο το κύκλωμα πριν κλειστεί στο κουτί του.



Αν κάποιος από εσάς θέλει να φτιάξει το σύστημα ελέγχου αυτόματης πλήρωσης νερού που περιέγραψα παραπάνω για το ενυδρείο του μπορεί να χρησιμοποιήσει το παρακάτω κύκλωμα που έφτιαξα καθώς και τον κώδικα προγραμματισμού του microcontroller.
Αν από την άλλη δεν έχει τη δυνατότητα να το φτιάξει μόνος του μπορώ να τον βοηθήσω να τον προμηθευτεί επικοινωνώντας μαζί μου στο email μου.


Επίσης, αν έχετε κάποια παρατήρηση ή κάποια άλλη ιδέα που αφορά το παρόν project μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο παραπάνω email.

Ο συγγραφέας ουδεμία ευθύνη φέρει σε περίπτωση τραυματισμού, θανάτου ή οποιουδήποτε άλλου
ατυχήματος κατά την κατασκευή του παραπάνω συστήματος


Print this page
Updated 02/07/2016
©opyright www.istellas.gr

 
 
 
Last updated
 
 
 
DHTML Menu / JavaScript Menu - Created Using NavStudio (OpenCube Inc.)