Basit ve Otomatik Akvaryum Kontrol Cihazı: Işıklar, Hava ve Su Pompası Yönetimi

Akvaryum sistemlerinde ışıklandırma, hava pompası ve su pompası gibi bileşenlerin güvenilir ve otomatik kontrolü, hem canlıların sağlığı hem de sistemin verimli çalışması açısından kritik önem taşır. Bu bağlamda, Arduino tabanlı, "set and forget" yani "kur ve unut" prensibiyle çalışan bir kontrol cihazı tasarımı, kullanıcıya kolaylık ve güvenlik sağlamayı hedeflemektedir.

Donanım Tasarımı ve Bileşenleri

Ayrıca Bakınız

Arduino Tabanlı Otomatik Akvaryum Kontrol Cihazı: Işık, Hava ve Su Pompası Yönetimi

Arduino tabanlı akvaryum kontrol cihazı, ışıklandırma, hava ve su pompası yönetimini otomatikleştirerek güvenli ve verimli bir sistem sunar. Tasarımda güvenlik ve kullanıcı deneyimi ön plandadır.

Sürüngen Lambası Seçimi ve Kullanımı: Sağlıklı Teraryum ve Akvaryum Ortamları

Sürüngen lambaları, doğal yaşam alanını taklit ederek sağlıklı büyüme ve gelişmeyi destekler. UVB ve basking lambalarıyla doğru seçimi yaparak canlılarınızın yaşam kalitesini yükseltin.

Menü ve Kullanıcı Arayüzü

Kontrol cihazı, bir rotary encoder ile menü navigasyonu sağlar. Her kanal için ayrı LED göstergeleri bulunur ve bu LED'ler kanal durumlarını (kapalı, açık, saniyede bir yanıp sönme, çeyrek saniyede yanıp sönme) gösterir. Işıklar bağımsız olarak manuel veya otomatik modda çalıştırılabilir.

Kimsenin açık açık konuşmadığı 10 gizemli ürün

devamını oku

Hava Pompası Kontrolü

Hava pompası, 30 Hz frekansında PWM sinyali ile çalıştırılır. Duty cycle %10 ile %20 arasında, 5% artışlarla ayarlanabilir. Bu sayede pompa oldukça sessiz çalışır. Bobin, DC ile uyumlu olacak şekilde yeniden kablolamıştır. 12Ω dirençli bobin yaklaşık 50 mA akım çeker, bu da düşük güç tüketimi anlamına gelir.

Su Pompası Fonksiyonu

Su pompası, bakım amacıyla manuel olarak açılıp kapatılabilir. Bu basit kontrol, kullanıcıya pompa üzerinde doğrudan müdahale imkanı verir.

Gerçek Zamanlı Saat ve Bellek

DS3231 gerçek zamanlı saat modülü, cihazın zaman bazlı işlemlerini yönetir. Bu modül, özel olarak tasarlanmış lityum-iyon yedek batarya ve entegre şarj devresi ile desteklenmiştir. Bellek için AT24C32 EEPROM kullanılır ve tüm yazılım Arduino IDE ile geliştirilmiştir.

Tasarımda Güvenlik ve Teknik Tartışmalar

TO-220 Paketli Transistörlerin Yerleşimi

Tasarımda kullanılan TO-220 paketli transistörlerin metal tabanları kolektöre bağlıdır ve birbirine çok yakın konumlandırılmıştır. Bu durum, kısa devre riski doğurabilir. Ancak düşük voltajlı DC sistem olması nedeniyle, kısa devre durumunda ortaya çıkabilecek güç yaklaşık 0.6 W olup, TO-220 paketleri 2 W'a kadar ısıyı kolaylıkla dağıtabilir.

Kısa Devre ve Arıza Senaryoları

Eğer metal tabanlar birbirine temas ederse, hava pompası sürekli açık kalabilir. Bu durumda pompa 12 V besleme ile sürekli çalışır, ancak bobin direnci akımı sınırlar ve aşırı ısınma riski düşüktür. Yine de, böyle bir arıza durumunda sistemin herhangi bir alarm veya bildirim mekanizması bulunmamaktadır. Bu, "set and forget" sistemlerde önemli bir eksiklik olarak değerlendirilmiştir.

Reset Mekanizması ve Kullanıcı Müdahalesi

Cihazda Atmega mikrodenetleyiciyi resetlemek için fiziksel bir buton veya geniş temas pedleri bulunmamaktadır. Test aşamasında kullanıcılar resetleme işlemini güç bağlantısını kesip takarak yapmak zorunda kalmıştır. Bu durum, kullanım kolaylığı açısından iyileştirilmesi gereken bir noktadır.

EMI ve Parazit Konuları

DS3231 modülünün, anahtarlamalı güç kaynağına yakın yerleştirilmesi potansiyel parazit riski yaratabilir. Ancak pratikte herhangi bir iletişim veya zamanlama sorunu gözlemlenmemiştir.

Tasarımın Geliştirilmesi İçin Öneriler

• Isolasyon ve Mekanik Koruma: TO-220 transistörlerin metal tabanları arasına ince yalıtkan malzeme konulması veya transistörlerin sabitlenerek hareketlerinin engellenmesi kısa devre riskini azaltır.

• Alarm ve İzleme Sistemleri: Sistem arızalarını algılayacak sensörler ve kullanıcıyı bilgilendirecek alarm mekanizmaları eklenmelidir. Özellikle hava pompasının sürekli açık kalması gibi durumlar için uyarı sistemi kritik önem taşır.

• Reset Butonu: Mikrodenetleyici için fiziksel reset butonu veya kolay erişilebilir reset pedleri tasarıma dahil edilmelidir.

• Su Seviyesi Algılama: Su pompasının otomatik kontrolü için su seviyesi algılayıcıları kullanılabilir. Bu, pompanın kuru çalışmasını önler ve bakım gereksinimini azaltır.

• Pompa Seçimi ve Montaj: Dehumidifier gibi cihazların otomatik boşaltılması için uygun kapasitede su pompaları tercih edilmeli ve montaj yüksekliği ile boru çapı dikkate alınmalıdır.

Sonuç

Arduino tabanlı bu akvaryum kontrol cihazı, temel fonksiyonları basit ve etkili bir şekilde yerine getirmektedir. Ancak tasarımda güvenlik, arıza yönetimi ve kullanıcı müdahalesi açısından geliştirilmesi gereken noktalar mevcuttur. Özellikle uzun süreli ve kesintisiz çalışma hedeflendiğinde, sistemin hata algılama ve bildirim kapasitesi artırılmalıdır. Fiziksel yerleşim ve elektriksel izolasyonun iyileştirilmesi, olası kısa devrelerin önüne geçmek için gereklidir. Böylece, "set and forget" prensibiyle çalışan, güvenilir ve sürdürülebilir bir akvaryum kontrol sistemi oluşturulabilir.

"Düşük voltajlı DC ve düşük akım değerleri nedeniyle sistem güvenli kabul edilse de, uzun vadeli kullanımda olası arızaların tespiti ve önlenmesi için ek önlemler alınmalıdır."