Умный высокотехнологичный наноАКВАРИУМ

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Привет сообщество!
Чешутся руки создать наноаквариум с кучей приборов на борту. Началось все с того что случайно заказал напосмотреть настенную банку/вазу из китая, диаметром 29см (это полусфера) за копейки (фото с али):
Wall-Mounted-Hanging-Acrylic-Mini-Fish-Tank-Aquarium-Multifunction-Fish-Bowls-Wall-Sticker-Pla...jpg
и начал изучать аквариумистику в разделе НАНО. Наноаквариумами считается всё что менее 15 литров объемом. Считается, что чем меньше аквариум, тем геморнее за ним ухаживать и тем требовательнее он ко всяким мелочам. Живут в нанобанках обычно декоративные креветки или одна-две неприхотливые рыбы. И рыбам там не особенно хорошо в таких объемах, но живут и живут.
В качестве тестирования я запустил аквариум из этой настенной банки, с большего украсил, посадил туда одного отоцинклюса (это сомик такой присоска), чтобы он там заодно все стенки выпидОривал от грязи, дозаказал с али минимального размера led светильник и помпу с фильтром (она же и компрессор, засасывает воздух потоком воды по принципу пульверизатора). Led светильник полная туфта, да и помпа отстой, при погружении глубже она уже не сосет воздух по трубке и аэрация прекращается, что в наноакве смерти подобно. Плюс куча проводов, плюс постоянно надо все включать выключать... Вот что есть на данный момент:
IMG_7191.jpg
На этом фото была попытка загнать помпу с фильтром на дно и спрятать за декоративным замком. Но помпа перестала давать воздух, только гоняла воду через фильтр. К этому времени китайский лед свет был выброшен и временно нацеплена прищепка Икеевского точечного светильника.
Короче назрела пора создать на микроконтроллере автономный умный аквариум. Поможет также заказанный недавно 3д принтер.
Изучив много текстов, решил что управление всеми умностями надо организовывать через сенсорный экран Nextion, так как для ардуино будет все сразу очень тяжело.
Заказана из Китая такая же настенная полусфера, но максимально возможного размера (36см в диаметре), они больше не делают. Она по крайней мере даст около 9 литров объема, в отличие от нынешних 6,5. Понимаю, что и так и так мало, но лучше.
Концептуально думаю сделать всю начинку вот в таком корпусе с экраном снаружи (экран 3.5 дюйма):
Аквариум-Temp0021.pngАквариум-Temp0028.pngАквариум-Temp0025.png

Какие параметры должны контролироваться:
1. Температура
Измерение температуры попробую делать погружным китайским датчиком DS18B20
Stainless-steel-package-Waterproof-DS18b20-temperature-probe-temperature-sensor-18B20.jpg_640x...jpg
уже заказан, посмотрю что получится.
Регулировку температуры нужно будет осуществлять как в повышение (зимой) так и в понижение (летом). Для нагрева воды я пока ничего не нашел толкового, заказал керамический нагревательный элемент 8502b наугад, походу он от паяльника, буду с ним ставить эксперименты и что-то колхозить.
ATTEN-Ceramic-Heating-Element-Heater-Part-For-AT936b-8502b-8586-Soldering-Iron.jpg_640x640.jpg
Для охлаждения воды в жаркое время тоже буду искать варианты, понятно что при таком маленьком объеме воды охлаждение кулером быстро и заметно испарит воду. Решил поэкспериментировать с модулем Пельтье, заказал сам модуль 40х40, радиатор, кулер, алюминиевую камеру от компьютерного водяного охлаждения (40х40), трубки, переходники и т.п. Идея в том, чтобы вода по трубке (из помпы, после фильтра) попадала в камеру, к которой через термопасту сверху прижат модуль Пельтье. Сверху модуля стоит радиатор с кулером. При подаче напряжения на модуль, он будет холодный с одной стороны и горячий с другой, и чем больше я буду охлаждать его с горячей, тем холоднее будет нижняя сторона
Пельтье-Temp0034.png
заказанные детали:
ModulePl.jpgwholesale-caa-hot-new-black-plastic-40mm.jpg10pcs-lot-40-x-40-x-10mm-40mm-Heat-sink-Aluminum-Heatsink-Cooler-For-Led-Light.jpgimages.jpg

и еще прозрачные трубки, алюминиевые поворотные уголки и т.п.
Я никогда не игрался с Пельтье, очень много скептических отзывов. Пока сам не попробую, не успокоюсь. Интересно то, что если поменять полярность Пельтье, получится нагрев внизу и охлаждение вверху. Таким образом возможен нагрев воды. Теоретически.
2. Освещение
Здесь все относительно просто, сложность составит больше программирование ардуино (я новичок в этом), потому что будет задействован кусочек адресной RGB ленты. Необходимо обеспечить плавный "восход солнца" утром с холодным оттенком света, переход в теплый оттенок и закат вечером, для этих целей пригодится DIY модуль часов. Ночью должно быть очень легкое лунное сияние. Возможно будет добавлен алгоритм случайной периодической облачности (тусклого света), можно загнаться и даже грозу с молнией устроить, говорят рыбкам этот реализм нравится. Лента в наличии, осталось только смоделировать ее расположение, возможно какой-то корпус напечатать.
3. Аэрация
Для насыщения воды кислородом заказал пару китайских микропомп, разные трубки и камешек, буду экспериментировать. Нужно чтобы они были малошумными и давали возможность регулировать давление.
1111.jpg3333.jpg2222.jpg
Кстати измерять "насыщенность кислородом" я не буду, как и CO2, но в больших аквариумах CO2 контролируют и нагнетают если надо из баллонов. Пока не буду заморачиваться.
4. Фильтрация
В качестве фильтра раздербаню уже купленную помпу с готовыми фильтровальными насадками
аааааа.jpg
она погружного типа, возможно вообще ее опущу на дно и замаскирую в камнях. Главное чтобы был легкий доступ к фильтровальной насадке, чтобы ее чистить иногда от говен. По-моему также заказал моторчик китайский для доп экспериментов отдельно, уже не помню.
5. Интерфейс
Как уже писал, будет основан на сенсорном экране Nextion 3,5, просто потому что иначе будет слишком много выключателей и кнопок. Экран обладает собственной памятью и позволяет напичкать его красивыми картинками и создать интересный уникальный интерфейс. Как это всё будет пока не знаю, но буду разбираться.
1)Думаю будет некий ждущий/спящий режим при котором на экране будет отображаться время и температура (можно обе, в воде и в комнате), пара иконок работающих в данный момент приборов, можно еще добавить напоминалку покормить, настраиваемую, можно с зуммером. Черный фон можно украсить пузырьками или еще каким подобием анимации.
2)При тапе по экрану будет появляться основное меню, постараюсь графически красиво и интуитивно оформить, может быть иконками.
Меню должно давать возможность:
-принудительное вкл/выкл обогрева/охлаждения, настройка (пороги срабатывния), вкл/выкл по таймеру
-вкл/выкл/глубокая RGB настройка света (там надо подменю с ползунками, настройкой по времени и т.п.)
-вкл/выкл/регулировка интенсивности аэрации (она по сути должна всегда работать, просто при обслуживании аквы надо отключать)
-вкл/выкл помпы фильтра (завязать на температуру, чтобы при выключении помпы отключался Пельтье и его кулер)
-общие настройки (типа время, яркость экрана, ждущий режим и т.п.)

Вот как-то так! По ходу подвоза деталей из Китая буду наполнять тему. Принтер тоже еще в пути, так что можно пока заняться отбором начинки и компонентов для будущего прибора, а затем смоделировать корпус. В корпусе кстати надо обеспечить как гидроизоляцию, так и возможность охлаждения радиаторов (Пельте, да и мало ли какие еще мосфеты воткну). Скетчи для ардуины и экрана буду наверно переделывать готовые, в сети полно уже сделанных умных аквариумов, но не таких как мне надо :). И в этом для меня самое сложное, я не писал никогда скетчи. Так что любая помощь приветствуется!
 
  • Лойс +1
Реакции: rick85 и Firefox3860

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
@Mozgoklui, чтобы начать писать скетчи, посмотри канал "Заметки Ардуинщика"
Спасибо, уже всё пересмотрел до чего смог дотянуться))) простые скетчи умею, вот как создать такую большую составную программу пока не знаю, возможно когда приступлю всё пойдет. Для меня также темный лес например как сделать на ардуино спящий режим...
 

Wan-Derer

★★★★✩✩✩
Команда форума
31 Июл 2018
1,440
281
Москва
wan-derer.ru
@Mozgoklui, у Гайвера в нескольких проектах используется библиотека энергосбережения, можно посмотреть как и что
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Попробовал набросать некое подобие принципиальной схемы
схема.jpg
попутно появилась мысль с WiFi модулем, но если со скетчами я думаю я справлюсь, то что делать с данными полученными по wifi на компе или телефоне для меня вообще не понятно
 

Kahatu

★✩✩✩✩✩✩
2 Окт 2018
34
11
30
Москва
www.instagram.com
Идея хорошая, но вот оборудования на такой объем слишком дофига, одно оборудование займет 50% объема. Погружной фильтр для нано-аквариума не самая хорошая идея так как по сути он просто гоняет воду, никакой фильтрации не происходит. Суть биологической фильтрации в пропускании аквариумной воды с нитратами, аммиаком и аммонием через поверхности на которых селятся бактерии, которые этими веществами питаются и уничтожают их. Чем больше площадь на которой поселены бактерии, тем эффективнее фильтр. Поэтому площадь пытаются увеличить за счет пористости губки, например, или наполнителями для фильтров в виде шариков, трубок и т п. Поэтому лучше всего примастырить некую емкость к задней стенке аквариума (между стеной и аквариумом) и сделать внешний фильтр с наполнителями (есть фильтры типа рюкзачок для наников). А ваша помпа создаст слишком большой поток воды, который любят водоросли типа черной бороды и вьетнамки (проверено на своем опыте). Вы схватите в таком объеме вспышку водорослей и погубите растения. Аэратор тут тоже излишний. Вполне хватит кислорода от растений и с поверхности воды не закрытой крышкой и от водопада от фильтра. Сейчас аэраторы уже не ставят практически в акваскейпы.
 
Последнее редактирование:
  • Лойс +1
Реакции: Тоха и feniragon

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
@Kahatu, спасибо за инфу! но погружной у меня уже и так стоит, он маленький, и у него насадка, в которой пористая губка, всё по феншую. И мою я ее исключительно в слитой аквариумной воде, дабы не убить бактерии :). Что будет в итоговом приборе пока не знаю, доедут компоненты - начнутся испытания. Но то, что всё (именно всё, вся аппаратура) запросто поместится в навесную коробочку сверху (там 3д модель я набросал три фотки в начале темы) это факт, даже на глазок. Какие 50% объема?). По поводу аэрации, сколько людей столько и мнений, я то сам не специалист, но есть 50 на 50 взаимно противоположные мнения опытных аквариумистов на форумах, где одни говорят обязательно, вторые вообще что вредно.
Я вот что хочу пояснить: Задача не только построить умный аквариум с кучей возможностей ради самого прибора, а 1) научиться строить приборы и писать скетчи на базе ардуино и освоить 3д печать и 2) разработать концепт прибора, по результатам обкатки которого можно будет разрабатывать нечто для взрослых аквариумов. По этому буду ставить всё, аэрацию, фильтры и т.п. В данной ситуации какие там водоросли куда полезут меня не особо парит :)
 

Kahatu

★✩✩✩✩✩✩
2 Окт 2018
34
11
30
Москва
www.instagram.com

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
@Kahatu, вот накидал приблизительно схемку расположения аппаратуры. Погружную помпу (она крайне малого размера) думаю утопить в грунт, а фильтр и камушек аэрации спрячу за декорацией или растениями.
222sssыыы.jpg - ошибка, не компрессор, а помпа в грунте!
Вот автокормление у меня будет вторая очередь строительства :), туда же входит контроль pH и возможно подача СO2. Просто если всё сразу запланировать боюсь погрязну и не справлюсь)
И кстати, может если соберусь автокорм лепить, наверно нет смысла мне такое реле с таймером брать? Ну с учетом того что в системе будет и так модуль часов. Достаточно же просто серву и некий напечатанный механизм на 3д принтере. А настраивать из интерфейса Nextion
 

Kahatu

★✩✩✩✩✩✩
2 Окт 2018
34
11
30
Москва
www.instagram.com
@Kahatu, вот накидал приблизительно схемку расположения аппаратуры. Погружную помпу (она крайне малого размера) думаю утопить в грунт, а фильтр и камушек аэрации спрячу за декорацией или растениями.
Посмотреть вложение 750 - ошибка, не компрессор, а помпа в грунте!
Вот автокормление у меня будет вторая очередь строительства :), туда же входит контроль pH и возможно подача СO2. Просто если всё сразу запланировать боюсь погрязну и не справлюсь)
И кстати, может если соберусь автокорм лепить, наверно нет смысла мне такое реле с таймером брать? Ну с учетом того что в системе будет и так модуль часов. Достаточно же просто серву и некий напечатанный механизм на 3д принтере. А настраивать из интерфейса Nextion
А где на схеме рыбы и креветки
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Приехал дисплей Nextion 3,5, будет теперь чем заняться в ожидании остальных посылок. Нарисовал в фотошопе кнопки, нашёл в нете фоновую картинку, слепил первую страницу меню
CCB53BB9-9F15-447B-A8F3-1C6DB501C4A1.jpeg7107403C-C684-4B75-8B44-2BDF77662402.jpeg
 
Последнее редактирование:
  • Лойс +1
Реакции: Firefox3860 и Kahatu

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Нарисовал анимированные иконки в углу, они там движутся если включён соответствующий прибор. Ещё страницу аэрации и температуры нарисовал, прописал все что можно пока нет МК. Заготовку часов повесил.
C4406CB5-CD90-4561-81E6-959C5532A58F.jpeg7DC40230-8D87-4369-B078-4C91A64CE176.jpegE70A2555-048A-43E8-A75F-FFB9701C1FBD.jpeg
 
  • Лойс +1
Реакции: Тоха и Kahatu

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Пока еще не приехали ардуинки, но мне уже боязно. Мой опыт программирования сводится к бородатым годам и Турбо Паскалю. Там бы я создал кучу процедур до тела программы и уже потом прописывал взаимодействие с процедурами. Здесь же, посмотрев множество обучалок, я усвоил простейшие команды и алгоритмы, но совершенно не представляю как будет устроен весь скетч. Ну то есть я даже понаходил готовые скетчи для общения ардуино с любым датчиком, но как их банально совместить в одном скетче и увязать в одну взаимосвязанную программу, мне не ясно. Ткните, пожалуйста, в материалы, где я смогу это узнать.
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Блин, не получается придумать концепт... Хочется сделать компактно, но все детали не влезают :( Городить отдельный ящик не хочется..
DBC062FB-C60B-4C36-9E96-0A2059BF2054.jpegC6D8108E-4DAB-4C85-99C7-00C5AFDBC4D2.jpeg
 

Kahatu

★✩✩✩✩✩✩
2 Окт 2018
34
11
30
Москва
www.instagram.com

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
В моем варианте все бы уместилось
Да, это точно. Я уже вчера на сон грядущий обмозговывал ваш вариант...
Наверно надо 3д набросать повертеть покрутить.. Там все равно надо будет сверху набалдашник лепить, не хочу сверлить саму банку для трубок
 

ALL

✩✩✩✩✩✩✩
18 Янв 2019
1
0
Приветствую.
Ну как продвигается?

По поводу наполнения такого объема, Kahatu выше уже все написал, усердствовать не нужно. Равно как сажать рыб, тем более отоцинклюсов. А вот креветки в самый раз. Выр сейчас огромный на любой цвет вкус и кошелек.

По поводу проекта. Сам думаю о чем то подобном, но смотрю в строну ESP8266, чтобы коннектилось к Wi-Fi и управлялось через Blynk.
Что хотелось бы реализовать:
- Таймер для вкл/выкл основного освещения (несколько каналов)
- Таймер для вкл/выкл фоновой ночной подсветки (не столько для аквариума, сколько для посвета пространства вокруг, для использования как ночника)
- Принудительное включение/выключение основного освещения (через кнопку или тот же Blynk)
- Мониторинг температуры с отправкой на сервер (как понял через Blynk это просто сделать)
- мониторинг TDS
Если отбросить два крайних пункта, можно и на nano думаю сделать, пока не опредлился насколько это целесообразно.
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
@ALL, привет!
Сейчас в режиме паузы, уже месяц жду новый экран, я к сожалению упорол предыдущий. Он работает, но обмена с ардуино нет, поэтому заказал новый. Бюджет увеличился ну да и пофиг.
Также я подвис с концептом банки, буду делать с тыла диск из сегментов (печать 3д)
- WiFi пока не планирую, ибо не шарю, мне бы задуманное воплотить а там уже и доработки пойдут)
- таймер по свету я реализовал силами экрана, там памяти больше. Шесть настраиваемых временных точек в сутках, в которых можно установить RGB любой цвет и яркость. Экран просто будет диктовать ардуинке что подать на ленту. Ленты будет небольшой отрезок в два ряда сверху.
- ночник. По предварительным запускам первой банки: я освещал её несколькими белыми ледами и в моем случае форма её работала как линза, преломляя свет и распространяя его вокруг прикольными бликами
18DD55FF-36EF-4BDE-8F95-00C59EAAFEBD.jpeg03DE19A4-059C-4721-8745-032AFB733FF2.jpeg
На полу было вот так:
7BA717B0-A600-433B-9A94-DA2030315C12.jpeg
- принудительное вкл/выкл света как и другого оборудования уже у меня реализовано в прошивке экрана. Это намного проще писанины кода в нано.
- мониторинг и логи для моего объема банки не имеет особого смысла, а про связь писал выше.
В общем как получу экран сразу продолжу ковыряться и выложу результаты :)
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Итак, получил новый экран. Действительно, у старого не работал RX TX, то есть экран не мог связываться с нано. Собрал схему, сначала подружил всё с датчиком температуры ds18b20. Теперь температура видна на экране.
Потом добавил часы ds3231 и застрял. Похоже не могу достучаться до шины I2C. Прилежно менял мк, менял rtc, провода. Все без толку. Завтра с новыми силами начну искать проблему.878D259A-F602-4877-97A1-7580CE83C63C.jpeg
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Обалдеть. Вольтметр этот зелененький убрал и все заработало! Он жрет наверное слишком много. Связь со временем настроена!
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Часы и температура с датчика теперь корректно отображаются на экране:
B31D6D32-226E-471B-9C1A-930CBF29E465.jpeg
Теперь приступаю к аэрации. Из Китая у меня имеются две помпочки, одна на 3,0 вольта, вторая на 12 вольт. Буду сейчас экспериментировать с ними.C281EDF5-3767-43B7-9A4A-3FEC766C6E64.jpeg
 

Mozgoklui

★★✩✩✩✩✩
1 Окт 2018
68
55
Готова аэрация, выбор пал на большой моторчик. Маленький очень шумный и греется, видно не для долгой работы он создан. Большой же для моего объема будет с запасом по мощности, он тише работает.
Странно, что в руках он почти бесшумный, а если на столе через пластилин - звон ощутимый. Надо будет мутить подвес какой-то или звукоизоляцию.
Подключил через ШИМ модуль из Китая, настроил на связь с ползунком на экране. Все работает но к шуму мотора добавился высокочастотный свист на малых оборотах. Может кто знает как победить?
9592ED27-F3EB-4DE3-A925-0DF97353C8E9.jpeg