В прошлой статье мы подробно разобрали создание каркаса для нашей будущей аквапоники, разобрались с системой орошения и перешли к самому ответственному шагу — датчикам. В этой инструкции нам предстоит разобрать процессы подключения всех датчиков, а также выполнить итоговую сборку устройства. Если вы пропустили первые этапы создания аквапоники, переходите по ссылке и присоединяйтесь!
Шаг 1: Подключаем датчики
Рисунок 1. Обрежьте провода.
Давайте разберем, как и к чему подключаются все наши датчики. Для того чтобы упростить этот процесс, мы подключим их к одному источнику питания. Первая задача — обрезать чёрный, зелёные и красные провода до 5 см. Будьте осторожны, не отрежьте случайно линии передачи данных. Зачистите провода питания и скрутите концы вместе (смотри рисунок 1).
Рисунок 2. Залудите провода
Для фоторезистора LDR можете использовать один любой провод для заземления, а другой для передачи данных. Залудите зачищенный конец с помощью паяльника и припоя. Припаяйте и соедините LDR с проводами питания от коробки датчика, как показано на рисунке 2.
Рисунок 3. Соединение термоусадочной трубкой
Отрежьте короткие куски термоусадочной втулки, чтобы закрыть паяные соединения (~ 1 см) и проденьте их через другой конец провода заземления и +Vcc (рисунок 3). Усадите их, используя горячий воздух, например, фен, чтобы установить электрическое соединение (изображение 4).
Рисунок 4. Усадка проводов
Теперь обратим внимание на другие концы проводов коробки датчиков. Нам нужно соединить их со штыревыми разъёмами печатной платы, как показано на 5 рисунке. Вставьте термоусадочную трубку, прежде чем припаивать провод к разъёму.
Рисунок 5. Припой к разъёму
После отламывания и усадки головки печатной платы провод должен выглядеть так же, как на изображении 6.
Рисунок 6. Готовый провод
Проделайте те же действия с другими проводами коробки. На рисунке 7 показан готовый блок датчика с разъёмами для передачи данных и питания.
Рисунок 7. Готовый блок
Шаг 2: Подключение датчиков уровня воды и температуры
Рисунок 8. Поплавковый датчик
Поплавковый датчик используется для измерения уровня воды в аквариуме и располагается внутри него. Нам нужны длинные провода, которые мы подключим к штыревым разъёмам печатной платы (рисунок 8).
Рисунок 9. Укороченные провод датчика
Однопроводной датчик температуры измеряет температуру воды внутри аквариума. Укоротите его примерно до 3 см и соедините со штыревыми разъёмами. Закрепите его термоусадочной трубкой, как показано на рисунке 9.
Шаг 3: датчик уровня роста
Рисунок 10. Детали ёмкостного датчика
Для определения уровня влажности в горшке мы будем использовать ёмкостный датчик. Мы соберём его из медных пластин, резистора 1 МОм, термоусадочной трубки и нескольких проводов (смотри рис. 10).
Рисунок 11. Точки подключения проводов на медной пластине
Начните с припайки резистора к медной пластине и добавления точек подключения проводов, как показано на рисунке 11. Возможно, вам придется соскоблить гидроизоляционный слой на пластинах в местах пайки, чтобы обеспечить хорошее соединение.
Рисунок 12. Готовый датчик
Используя провода, контакты печатной платы и термоусадочную трубку, завершите датчик, как показано на рисунке 12. Вторая пластина подключается к земле (зелёный провод), а две другие, синяя и чёрная, предназначены для отправки и получения данных.
Рисунок 13. Датчики авапоники
Шаг 4: Сборка крепления для датчиков
Рисунок 14. Материалы для крепления
Так как два датчика (поплавковый и датчик температуры) находятся внутри аквариума, нам необходимо сделать для них крепление. Оно устанавливается под грядкой с помощью скрепок и Т-образного паза.
Рисунок 15. Разметка первой скрепки
Для начала распрямите две скрепки. С помощью фломастера сделайте метки на одной из скрепок на расстояниях 1 см, 2 см, 6 см и 10 см от одного конца.
Рисунок 16. Места сгибов
Сложите скрепку так, чтобы образовались прямые углы на отметках 1 и 2 см (см. рисунок 16). На отметке 10 см надрежьте проволоку, удерживая её плоскогубцами и несколько раз согните.
Рисунок 17. Сгибы проволоки
Сделайте круг из срепки от отметки 10 см до 6 см (рисунок 18).
Рисунок 18. Петля на конце скрепки
Сложите петлю так, чтобы она была перпендикулярна согнутому противоположному концу, как показано на фото 19.
Рисунок 19. Положение петли
Соедините проволоку с поплавковым датчиков и зафиксируйте его с помощью уплотнительного кольца и гайки (рисунок 20).
Рисунок 20. Прикрепленный датчик
Рисунок 21. Разметка второй скрепки
Теперь возьмите вторую скрепку и сделайте на ней отметки на 1 см, 2 см, 5,5 см, 8,5 см и 12,5 см.
Рисунок 22. Сгибы проволоки
Проделайте те же действия, что и с предыдущей скрепкой. Согните петлю так, чтобы она была перпендикулярна согнутому противоположному концу под прямым углом. Создайте ещё один круг от кончика зажима до отметки 8,5 см. Согните первую петлю так, чтобы нижний конец был параллелен прямоугольным сгибам, нижнюю сгибайте до тех пор, пока она не станет параллельна верхней (смотри рисунок 22). Вставьте датчик температуры в полученный проволочный зажим.
Рисунок 23. Крепление с датчиком
Выпрямите проволоку для поплавкового датчика и вставьте его в паз, как показано на рисунке 24. Затем верните все сгибы в исходное положение.
Рисунок 24. Присоединение поплавкового датчика
Вставьте конец скрепки в соседнее отверстие (рисунок 25). Затем подобным образом присоедините к пазу датчик температуры в следующие два отверстия.
Рисунок 25. Присоединение датчика температуры
Теперь нам нужно присоединить крепление к нашей аквапонике. Протяните провода датчиков через паз, как показано на рисунке 26.
Рисунок 26. Крепление на части аквапоники
Крепление соединяется с Т-образным пазом панели аквапоники нижней части. Рекомендуем прикрепить деталь с помощью болта, чтобы избежать отсоединений при эксплуатации.
Шаг 5: Подключение датчиков к схеме
Рисунок 27. Переключатели контроллера
Начинаем с настройки двухпозиционных переключателей — установите переключатели 1, 2, 8 в положение ON (смотри рисунок 27).
Рисунок 28. Подключение силовых линий
Подключите силовые линии блока датчиков к контроллеру v2 на +5V и GND (рисунок 28).
Рисунок 29. Подключение датчиков
Подсоедините провод датчика влажности к контакту 27. Далее подключаем датчик приближения к пину 6.
Рисунок 30. Подсоединение проводов
Подключите остальные провода согласно изображению 30. Будьте внимательны.
Рисунок 31. Подключение датчиков, расположенных внутри аквариума
Следующий шаг - подключение к контроллеру v2 датчиков, которые будут находиться внутри аквариума. Начнём с датчика температуры аквариума (смотри рисунок 32).
Рисунок 32. Подсоединение датчика температуры
Затем подключите один из проводов поплавкового выключателя к D8, а другой к любому заземлению, например к GND рядом с D23 (фото 33).
Рисунок 33. Подключение поплавкового датчика
На рисунке 34 вы можете посмотреть полное подключение всех датчиков к нашей будущей аквапонике.
Рисунок 34. Готовый вид
Шаг 6: Сборка аквапоники
Рисунок 35. Крепление датчиков
Блок датчиков крепится к передней панели аквапоники с помощью пазов. Крючки коробки вставляются в отверстия, а провода проходят через среднюю прорезь, как показано на рисунке 35.
Рисунок 36. Готовое крепление
Аккуратно, но с усилием нажмите на блок, пока он полностью не вставится в переднюю часть аквапоники (изображение 36).
Рисунок 37. Защитная коробка с прорезью
Теперь можно протянуть провода контроллера через защитную коробку. Для начала нам нужно оторвать слот рядом с переключателем сброса (рисунок 37). Оторвем слот рядом с переключателем сброса, как показано на рисунке.
То же самое проделайте с крышкой коробки, ориентируясь на рисунок 38 и закройте коробку.
Рисунок 38. Готовый вид
Вставьте коробки с контроллером в аквапонику (изображение 39).
Рисунок 39. Размещение контроллера
Нам осталось до конца собрать систему орошения и обеспечить взаимодействие аквариума с грядкой. Обратите внимание на рисунок 40, повторите соединения.
Рисунок 40. Монтаж насоса
Следующий шаг - добавление насоса. Он находится внутри аквариума в самом начале ирригационной трубки. Соединение будет проходить под вкладышем (здесь он не показан для ясности). Так как насос — это электромагнитное устройство, он потребует стабилитрона для защиты электроники от обратной ЭДС (электродвижущая сила). Посмотрите изображения с 41 по 44 и повторите соединения.
Рисунок 41. Вставьте насос с проводами.
Рисунок 42. Проведите провода в лунку
Рисунок 43. Прикрепите провода к корпусу
Рисунок 44. Усадите термоусадочную трубку
Осталось добавить дренаж. Вставьте комплект в отверстие и поместите аквариум под короб.
Рисунок 45. Дренаж
Теперь можно смело запускать рыбок и запасаться семенами. Ваша аквапоника готова к использованию! Самое главное — не показывайте устройство своим друзьям, ведь при виде этого чуда, они заставят вас собрать для них такое же. Делитесь своими работами в нашем телеграмм-канале, будем рады опубликовать ваши эксперименты.
