आरटीसी का उपयोग करके लगाए गए एक्वेरियम के लिए स्वचालित एलईडी लाइटिंग: 5 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

कुछ साल पहले मैंने एक प्लांटेड एक्वेरियम स्थापित करने का फैसला किया। मैं उन एक्वैरियम की सुंदरता पर मोहित हो गया था। मैंने वह सब कुछ किया जो मुझे एक्वेरियम की स्थापना करते समय करना था, लेकिन एक सबसे महत्वपूर्ण चीज की उपेक्षा की। वह चीज थी रोशनी। कुछ दिनों तक सब कुछ ठीक लग रहा था लेकिन फिर टैंक में हर जगह शैवाल उगने लगे और पौधे अच्छा नहीं कर रहे थे। सब कुछ सामान्य करना एक कठिन काम है।

अब कई वर्षों के बाद, मैं प्रकाश को महत्व देते हुए फिर से एक्वेरियम स्थापित करना चाहता हूं। मैंने इंटरनेट पर कुछ शोध किया और पाया कि पौधों को प्रतिदिन लगभग 10-12 घंटे प्रकाश के निरंतर संपर्क की आवश्यकता होती है। मुझे यह भी पता चला कि पौधे प्रकाश के लाल और नीले रंग के स्पेक्ट्रम पर अधिक प्रतिक्रिया करते हैं।

चाल एक्वैरियम के अंदर जितना संभव हो सके प्रकृति का अनुकरण करना है। मैं मैन्युअल रूप से रोशनी को चालू या बंद कर सकता था लेकिन इसे स्वचालित क्यों नहीं किया। इससे मानवीय भूल कम होती है। इसलिए, मैंने एक एलईडी लाइटिंग सिस्टम बनाने का फैसला किया जो Arduino का उपयोग करके स्वचालित रूप से चालू और बंद हो जाता है। यह प्रकाश की अवधि को सुसंगत बनाता है जिसकी पौधों को आवश्यकता होती है।

मेरे टैंक के ऊपर एक कवर होगा। इसलिए मैंने टैंक के बाहर कंट्रोलर बोर्ड लगाने का फैसला किया क्योंकि नमी इलेक्ट्रॉनिक्स का सबसे बड़ा दुश्मन है।

आएँ शुरू करें!

चरण 1: आरटीसी - रीयल टाइम क्लॉक

योजना दिन के एक विशिष्ट समय पर एलईडी को चालू और बंद करना है। एल ई डी तुरंत पूर्ण चमक पर चालू नहीं होंगे, बल्कि एक घंटे में शून्य चमक से पूर्ण चमक तक पहुंच जाएंगे। यह सूर्योदय का अनुकरण करना है। एलईडी बंद करते समय भी यही लागू होता है।

सटीक समय प्रदान करने का कार्य रीयल टाइम क्लॉक या RTC द्वारा किया जाता है। मिलिस () से अधिक आरटीसी का उपयोग करने का लाभ यह है कि सटीक समय सीधे प्राप्त किया जा सकता है। साथ ही, RTC मॉड्यूल का अपना बैटरी बैक अप होता है। तो भले ही Arduino बंद है या रीसेट हो गया है, समय नष्ट नहीं हुआ है। यह इसे हमारे आवेदन के लिए एकदम सही बनाता है।

मैं जिस मॉड्यूल का उपयोग कर रहा हूं वह DS3231 IIC रियल टाइम क्लॉक है। यह Arduino के साथ संचार करने के लिए I2C इंटरफ़ेस का उपयोग करता है। मुझे यहाँ से मेरा मिल गया।

कड़ी मेहनत करने के लिए रिंकी-डिंकी इलेक्ट्रॉनिक्स को धन्यवाद। DS3231 के लिए पुस्तकालय यहाँ से डाउनलोड करें

चरण 2: एलईडी और ड्राइवर

लगाए गए एक्वेरियम के लिए, अंगूठे का नियम 2 वाट प्रति गैलन है। मेरा एक 20-गैलन टैंक है और मैं दो 10 वाट एलईडी का उपयोग करूंगा। मुझे पता है कि यह अनुशंसित वॉट्स का आधा है, लेकिन मेरा टैंक मेरी खिड़की के ठीक बगल में बैठता है, जिसमें से बहुत सारी रोशनी आती है। मैं कुछ हफ्तों के लिए सेटअप का परीक्षण करूंगा, पौधे की वृद्धि की निगरानी करूंगा और जरूरत पड़ने पर और एलईडी लगाऊंगा।

मैं एल ई डी का उपयोग कर रहा हूं जिसे मैंने eBay से 6500K के रंग तापमान के साथ खरीदा है जो पौधे के विकास के लिए बहुत अच्छा है। लिस्टिंग के मुताबिक, फॉरवर्ड वोल्टेज 9-11V और अधिकतम फॉरवर्ड 900mA होना चाहिए। मैंने एलईडी ड्राइवरों को तदनुसार आदेश दिया।

ड्राइवरों का उपयोग क्यों करें?

हम एक आदर्श दुनिया में नहीं रहते हैं। इसलिए, आउटपुट हमेशा इनपुट से कम होगा। तो खोई हुई शक्ति कहाँ है? यह ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है। यही हाल एलईडी का है। एक अर्धचालक में एक नकारात्मक तापमान गुणांक (NTC) होता है, जिसका अर्थ है कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, इसका प्रतिरोध कम होता जाता है। एक एलईडी एक अर्धचालक भी है। जैसे-जैसे इसका तापमान बढ़ता जाता है, इसका प्रतिरोध कम होने लगता है जिससे इसमें से बहने वाली धारा बढ़ती जाती है। इससे ताप और भी बढ़ जाता है। यह तब तक जारी रहता है जब तक कि एलईडी खराब न हो जाए। इसलिए, हमें वर्तमान को सीमित करने की आवश्यकता है ताकि यह एक निर्धारित सीमा से ऊपर न बढ़े। यह काम एलईडी ड्राइवर करते हैं।

परीक्षण करने पर, मैंने पाया कि 11V पर एलईडी लगभग 350mA ही खींच रही है। वह अजीब है!

एलईडी ड्राइवर की स्थापना

एक ड्राइवर मूल रूप से एक उपकरण है जो वर्तमान सीमित क्षमता के साथ एक निरंतर आउटपुट वोल्टेज प्रदान करता है। बाजार में विभिन्न एलईडी ड्राइवर उपलब्ध हैं जो एक निरंतर करंट का उत्पादन करते हैं। यदि आपने वही खरीदा है जो मैंने खरीदा है, तो इसमें समायोजन के लिए 3 बर्तन होंगे। हमें उनमें से केवल दो से ही सरोकार है। पहला वोल्टेज समायोजन के लिए है और अंतिम का उपयोग वर्तमान सीमा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इसे सेट करने के लिए चरणों का पालन करें:

1. IN+ और IN- चिह्नित पिनों से 12V DC सप्लाई कनेक्ट करें। कृपया ध्रुवीयता की जांच करें।
2. एक मल्टीमीटर को OUT+ और OUT- चिह्नित पिनों से कनेक्ट करें और मल्टीमीटर को वोल्टेज पढ़ने के लिए सेट करें।
3. वोल्टेज एडजस्ट करने वाले पॉट को तब तक घुमाएं जब तक कि मल्टीमीटर एलईडी के रेटेड फॉरवर्ड वोल्टेज को न पढ़ ले। मेरे मामले में, यह 9-11V है। मैंने 10.7V चुना। (थोड़ा कम नुकसान नहीं करेगा)।
4. अब मल्टीमीटर को करंट रीडिंग मोड में डालें। उसमें से करंट बहने लगेगा। करंट एडजस्ट करने वाले पॉट को तब तक घुमाएं जब तक कि LED का रेटेड करंट प्रवाहित न होने लगे।
5. इतना ही! अब आप अपनी LED को इससे कनेक्ट कर सकते हैं।

चरण 3: एलईडी पैनल बनाना

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, मैंने दो 10 वाट एलईडी और चार आरजीबी एलईडी स्ट्रिप्स का उपयोग करने का फैसला किया, जिन्हें मैंने चारों ओर बिछाया था। मैं पट्टी का उपयोग लाल और नीले रंग के लिए करूंगा। मैंने अपने एक्वेरियम की लंबाई के लगभग एक एल्युमिनियम फ्रेम (जिसका उपयोग खिड़की और दरवाजे के फ्रेम बनाने के लिए किया जाता है) का उपयोग किया। मैं एक एल्यूमीनियम फ्रेम के साथ गया क्योंकि यह एल ई डी के लिए एक हीटसिंक के रूप में कार्य करता है। ऐसे उच्च शक्ति वाले एलईडी के लिए हीट सिंक महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे बहुत अधिक गर्मी को नष्ट करते हैं। इसके अभाव में एलईडी का जीवनकाल कम हो जाएगा। चूंकि यह बीच में खोखला होता है, इसलिए इसके अंदर सभी वायरिंग छिपी और सुरक्षित रह सकती है।

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, मैंने सभी एलईडी कनेक्शनों को 6 टर्मिनल कनेक्टर्स तक बढ़ा दिया है। पैनल को उस कंट्रोलर से जोड़ना आसान हो जाता है जिसे हम आगे बना रहे हैं।

चरण 4: नियंत्रक बनाना

मुख्य उद्देश्य उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित समय के अनुसार एलईडी को चालू और बंद करना है। नियंत्रक का मस्तिष्क एक Arduino नैनो है। केवल प्रकाश व्यवस्था को नियंत्रित क्यों करें? जैसा कि मेरे पास कुछ रिले बिछाए गए थे, मैं उनका उपयोग कुछ उपकरणों जैसे फिल्टर, एयर पंप, हीटर, आदि को भी जरूरत पड़ने पर चालू या बंद करने के लिए करूंगा। मैंने वेंटिलेशन प्रदान करने के लिए एक 12V DC कंप्यूटर पंखा जोड़ा।

मैनुअल और स्वचालित मोड के बीच चयन करने के लिए एक स्विच प्रदान किया जाता है। यदि रात में एलईडी बंद होने के बाद हमें फिश टैंक तक पहुंचने की आवश्यकता होती है, तो स्विच को मैनुअल स्थिति में बदल दिया जा सकता है और फिर एल ई डी की चमक को पॉट का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है।

मैंने रिले और पंखे को नियंत्रित करने के लिए ULN2803 डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर ऐरे आईसी का उपयोग किया। इस आईसी को आमतौर पर रिले ड्राइवर के रूप में जाना जाता है।

निर्माण के लिए योजनाबद्ध यहाँ संलग्न किया गया है। एक कस्टम पीसीबी इसे साफ-सुथरा और पेशेवर बना देगा।

मैंने नियंत्रक के लिए एक बाड़े के रूप में स्विचबोर्ड बॉक्स का उपयोग करना चुना क्योंकि इसमें बढ़ते और एक कवर प्लेट के लिए पूर्व-ड्रिल किए गए छेद हैं। मैंने प्रत्येक स्लॉट में कुछ एपॉक्सी गोंद का उपयोग करके एक नट में चिपका दिया। मैंने विपरीत दिशा में भी ऐसा ही किया। यह सुनिश्चित करता है कि पीसीबी को शिकंजा द्वारा सुरक्षित रूप से रखा गया है। मैंने बॉक्स के निचले भाग में छोटे-छोटे उद्घाटन किए जैसा कि पावर केबल और एलईडी पैनल में जाने वाले तारों के लिए चित्र में दिखाया गया है।

चरण 5: कुछ कोड के लिए समय

कंट्रोलर बोर्ड बनाने के बाद, इसे काम करने का समय आ गया है! यहां संलग्न स्केच डाउनलोड करें और इसे Arduino IDE में खोलें। सुनिश्चित करें कि आपने यहां संलग्न DS3231 के लिए लाइब्रेरी को डाउनलोड और इंस्टॉल किया है।

आरटीसी की स्थापना

1. 2032-प्रकार की कॉइन सेल बैटरी डालें।
2. दिखाए गए उदाहरणों से DS3231_Serial_Easy खोलें।
3. 3 पंक्तियों को हटा दें और चित्र में दिखाए अनुसार समय और तारीख दर्ज करें।
4. Arduino पर स्केच अपलोड करें और सीरियल मॉनिटर खोलें। बॉड दर को 115200 पर सेट करें। आपको उस समय को देखने में सक्षम होना चाहिए जो हर 1 सेकंड में ताज़ा होता रहता है।
5. अब, Arduino को अनप्लग करें और कुछ सेकंड के बाद इसे फिर से प्लग इन करें। सीरियल मॉनिटर को देखें। यह वास्तविक समय दिखाना चाहिए।

किया हुआ! आरटीसी की स्थापना की गई है। तारीख और समय निर्धारित करने के लिए यह चरण केवल एक बार करना है।

अपलोड करने से पहले

• एल ई डी के लिए प्रारंभ समय निर्धारित करें।
• एल ई डी के लिए स्टॉप टाइम सेट करें।
• पंखे के लिए प्रारंभ समय निर्धारित करें।
• पंखे के लिए स्टॉप टाइम सेट करें।

नोट: समय 24 घंटे के प्रारूप में है। उसी के अनुसार समय निर्धारित करें।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, एल ई डी पूर्ण चमक के लिए चालू नहीं होंगे। उदाहरण के लिए, यदि आप एलईडी प्रारंभ समय 10:00 पूर्वाह्न के रूप में सेट करते हैं तो एल ई डी धीरे-धीरे चालू हो जाएंगे और 11:00 पूर्वाह्न तक अपनी पूर्ण चमक तक पहुंच जाएंगे और स्टॉप समय तक पहुंचने तक स्थिर रहेंगे। यह सूर्योदय और सूर्यास्त का अनुकरण करना है। लाल और नीली एलईडी स्थिर हैं। वे पूरे समय के दौरान पूरी तरह से चालू रहते हैं।

आपको बस इतना ही सेट करना है। कोड को Arduino पर अपलोड करें। अब, अपनी एक्वैरियम रोशनी को चालू और बंद करने के लिए याद रखने की आवश्यकता नहीं है!

मुझे इसके कुछ शॉट्स वास्तविक फिश टैंक से नहीं मिल सकते हैं जिसमें इसे माउंट किया जाएगा क्योंकि मैंने इसे अभी तक सेट नहीं किया है। जैसे ही मैं पूरी तरह से सेट हो जाऊंगा, मैं इंस्ट्रक्शनल को अपडेट कर दूंगा!

आशा है कि आपने निर्माण का आनंद लिया। इसे स्वयं बनाएं और मज़े करें! सुधार के लिए हमेशा कुछ जगह होती है और बहुत कुछ सीखने को मिलता है। अपने खुद के विचारों के साथ आओ।

मैं कई वर्षों के बाद फिर से लगाए गए एक्वैरियम के साथ शुरू करूँगा। मैं इस क्षेत्र का विशेषज्ञ नहीं हूं। निर्माण के संबंध में किसी भी सुझाव पर टिप्पणी करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें। अंत तक बने रहने के लिए धन्यवाद।