Aqua-Replenisher !: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Este es, afortunadamente, mi primer instructable innovador; En otras palabras, es una de las pocas cosas que he hecho que no solo es genial, sino que también es útil. Entonces, uno de los pocos defectos con los tanques de acuario pequeños, como descubrí rápidamente poco después de comprar una configuración de 'aquascape' con algunas criaturas tropicales, es que la pequeña cantidad de agua se evapora muy rápidamente. Ergo, es necesario agregar agua de manantial a temperatura ambiente de vez en cuando, y me volví demasiado perezoso para eso. Que hice ¡Hice el AQUA-REPLENISHER! Simplemente agrega agua cuando el nivel del agua en el tanque es demasiado bajo. El sistema utiliza:

• Un telémetro ultrasónico
• Una pequeña bomba de agua con circuito de impulsión.
• Microcontrolador BS2e
• Circuito de energía solar simple con celda solar y batería de plomo-ácido
• LED RGB como indicador de estado (para depuración)

Y como puede ver, funciona con energía solar. Utiliza tan poca energía que todo lo que necesita es un pequeño panel solar y una batería de plomo-ácido de 6,5 V. ¿La imagen no parece gran cosa? Esta es mi cocina, ¡así que se supone que no debes saber que está allí! Mire los siguientes pasos para ver los componentes involucrados.

Paso 1: ¿Lo necesita…?

Decidí que haría esta nota desde el principio.

Esto solo es necesario para tanques pequeños; probablemente menos de 5 galones, o incluso peceras (para peces de colores, tetras, etc.). No es necesario para tanques más grandes porque para cuando el nivel del agua descienda un par de pulgadas en, digamos, un tanque de agua dulce de 80 galones, deberá limpiarlo de todos modos. Entonces, con eso en mente, continuaremos …

Paso 2: las cosas

Los materiales necesarios para este proyecto, en concreto, se enumeran aquí:

• Bomba pequeña
• Microcontrolador (Para este proyecto usé mi BASIC Stamp II)
• Telémetro ultrasónico con cable sensor de 3 hilos
• Batería de plomo-ácido de 6.5V
• Panel solar 9V
• PCB en blanco
• Botella de agua o algún tipo de recipiente para usar como depósito.
• Tubería de bomba de aire (tubería transparente utilizada para bombas de aire de acuario)
• Lata o contenedor para esconder toda la electrónica.

Pequeños componentes electrónicos:

• Cable
• Conectores banana / terminales atornillados (un total de 2 pares)
• Resistencia de 220 ohmios
• Resistencia de 500 ohmios a 1k ohmios
• Diodo
• TIP 120 Transistor Darlington
• LED RGB (ánodo común)
• Condensadores de alta capacidad (probablemente quieras un valor total de ~ 8, 000 uf; usé alrededor de 7, 800 uf de tapas)

Y, por supuesto, algunos de estos pueden sustituirse. La batería puede ser de cualquier voltaje (que el regulador que está usando pueda manejar). Si se va a usar un sensor de distancia para esto, no creo que se pueda usar un sensor de infrarrojos debido a la reflectividad del agua. Usé terminales atornillados, pero no son necesarios; simplemente facilitan un poco las conexiones. El panel solar puede tener cualquier voltaje siempre que su voltaje coincida con el de la batería. Ahora, probablemente se haya estado preguntando acerca de la bomba. Una bomba como esta no es difícil de conseguir. ¿Dónde? Un día, vi un trapeador más rápido de 'chorro húmedo' en el bote de basura de nuestros buenos vecinos, y supe que algún día la bomba de adentro sería útil. ¡Este es el dia! No es la bomba más potente, pero hace el trabajo. Tuve que agregar un poco de tubo y lo pegué con 'Loctite Marine Glue'; Ese es el grupo gris en el conjunto de la bomba. Si usa esta bomba, TENGA CUIDADO porque tiene una púa en forma de aguja muy afilada que se usa para conectarse al depósito de jabón en el trapeador más rápido (aprendí de la manera difícil).

Paso 3: Detalles: la batería, el circuito del controlador del motor y el indicador LED

Tuve que hacer un pequeño 'adaptador' por así decirlo para que la batería lo conectara a la placa de desarrollo BS2. Si necesita hacer lo mismo, asegúrese de utilizar tubos termorretráctiles para aislar las conexiones para que no se produzcan cortocircuitos.

El controlador del motor es muy simple; todo lo que necesita es un transistor Darlington TIP120, un diodo y una resistencia de 500-1k ohmios. En cuanto al LED indicador, es un LED RGB de 'ánodo común'. Debe conectar la resistencia de 220 ohmios al cable más largo (+) del LED antes de conectarlo a VCC (+). Los tres cables restantes (rojo, verde y azul) van todos al microcontrolador y se encienden poniéndolos en BAJO en el software.

Paso 4: Energía - el panel solar

Decidí al principio que probablemente sería innecesario usar un transformador de pared (verruga de pared) para esto porque consumirá muy poca energía. Cuando no está activo, el BS2 entra en 'suspensión' y el consumo de energía baja a aproximadamente 250ua (microamperios; probablemente sea un poco más con los otros componentes). La batería es de 4.5Ah (amperios-hora), por lo que técnicamente si el BS2 estuviera SIEMPRE en reposo, duraría aproximadamente 2 AÑOS. Pero como usa el motor y los LED de vez en cuando, es mucho menos que eso. Monté un pequeño circuito que consta de algunos condensadores (en serie) y un diodo. Los condensadores son para ayudar a cargar la batería, y el diodo es para evitar que la energía pase de la batería al panel solar durante la noche, lo que podría dañarlo. La capacitancia total de este circuito es de aproximadamente 8, 000 uf. ** IMPORTANTE ** ACTUALIZACIÓN: Por alguna extraña razón, pasé por alto el pequeño LED verde SMD (montaje en superficie) en la placa portadora del BS2. Bueno, resulta que usa como 30ma, que, con el panel solar que estoy usando, agota la batería en unos días. ¡Asegúrese de que NADA esté funcionando cuando el BS2 esté en modo de suspensión, o ese pequeño drenaje hará que el uso del panel solar sea inútil! Tendré que ponerlo todo en una protoboard …

Paso 5: junte las piezas

Esta es toda la asamblea. Ahora todo lo que hay que hacer es encontrar algo para encerrarlo todo para que no se vea feo. Usé un recipiente de lata de chocolate Lindt que encontré por ahí. Pero como es de metal, aislé cada componente con bolsas con cierre hermético (el microcontrolador, la batería, etc.) entre sí para que nada se cortocircuite.

Para el depósito de agua, utilicé la botella de agua más grande que pude encontrar (es una botella de agua de poland springs; del tipo chorro). Usar uno más grande obviamente significaría menos rellenos. No necesitaba asegurar la bomba a la botella de agua porque la manguera de alguna manera la mantenía en su lugar.

Paso 6: agregue el sensor y ocúltelo

Lo último que queda es agregar el sensor al tanque. Haga esto CUIDADOSAMENTE o lo dejará caer en el tanque y lo destruirá. Pegue el extremo del cable del sensor con pegamento caliente al borde del tanque, luego coloque el sensor.

* IMPORTANTE: Tendrá que ajustar el valor de umbral para el nivel de agua de su tanque específico. Me encantaría tener una caja para proteger el sensor de salpicaduras; Actualmente estoy trabajando en qué usar para eso. Si alguien tiene alguna idea, hágamelo saber. También necesito alguna forma de sujetarlo / montarlo en el tanque para que se pueda quitar al limpiar el tanque, porque no se puede pegar una y otra vez. Finalmente, esconda los cables y empuje el extremo de la manguera de la bomba en el tanque y asegúrelo en la parte superior. Había una pequeña muesca en mi tanque que, creo, está diseñada específicamente para estos tubos, así que la apreté allí.

Paso 7: Prográmelo, utilícelo

He aquí un resumen de cómo funciona: cada 12 horas, verifica el nivel del agua mediante el sensor ultrasónico. Si está bien, destellará una luz verde y se 'dormirá' durante 12 horas más. De lo contrario, agregará agua, leyendo el sensor a medida que avanza, y cuando esté en el nivel deseado, se apaga y vuelve a dormir. Si pasa mucho tiempo y detecta que el nivel del agua no ha subido, parpadeará una luz naranja indicando un error, duerme 5 minutos y repite el proceso de nuevo hasta notar y solucionar el problema. Podría ser que: 1) El depósito está vacío 2) Algo anda mal con el motor / circuito 3) El depósito está completamente vacío por alguna extraña razón Esta característica evitará que la bomba llene el depósito hasta que se desborde (si el depósito es lo suficientemente grande / tiene suficiente agua para hacerlo). Por último, y definitivamente no menos importante, coloque el panel solar en una buena ubicación. Si se preguntaba por el comentario de la imagen en el paso 5, tengo un techo solar en esa habitación, que es ideal para mi panel solar. No se puede ver en ninguna de las imágenes, pero se encuentra en la parte superior de mi refrigerador para recoger la luz y cargar la batería (muy, muy lento, pero seguro). El panel solar y la batería deben mantener la configuración autosuficiente (a excepción de las recargas del depósito) … Aquí hay un video de la prueba: