Εδώ και αρκετό καιρό σκεφτόμουν να τοποθετήσω ένα τρίτο λαμπτήρα φθορισμού στο ενυδρείο μου. Επίσης, ήθελα να εγκαταστήσω και μια λεπτή μπάρα με μικρά φωτάκια για να φωτίζουν το ενυδρείο τη νύχτα μέχρι την ώρα που πέφτω να κοιμηθώ.

Ήταν από μόνο του ένα μικρό έργο, αφού ο διαθέσιμος χώρος στο ενυδρείο ήταν περιορισμένος και έπρεπε να ανοίξω τρύπες στο κάθετο τζάμι που χωρίζει το μέρος όπου τοποθετούνται  οι λάμπες του ενυδρείου,  για να στηρίξω το νέο λαμπτήρα ώστε να βρίσκεται πέντε εκατοστά πάνω από την επιφάνεια του νερού.

Χρειαζόμουν επιπλέον και τους αντίστοιχους χρονοδιακόπτες για να αναβοσβήνω τους λαμπτήρες διαδοχικά στη διάρκεια της ημέρας.

Απλά, γρήγορα και οικονομικά;  Όχι βέβαια....

Βλέπετε εκτός από το μεράκι μου για τα ενυδρεία, μου αρέσει ή καλύτερα μου άρεσε παλαιότερα, να ασχολούμαι με ηλεκτρονικές κατασκευές. Δεν χρειάστηκε πολύ για να αποφασίσω πως θα μπορούσα να φτιάξω ένα ηλεκτρονικό χρονοδιακόπτη που να αναβοσβήνει τις λάμπες.

	1  αισθητήρας     θερμοκρασίας 2  μονάδα ελέγχου 3  Αεραντλία 4  Λάμπες 5  Generic 6  Θερμαντήρες 7  Switch Unit 8  220 Volt
Γραφική παράσταση του συστήματος.

Έγραψα στα γρήγορα σε ένα χαρτί τις προδιαγραφές:

  - Να έχει αρκετές πρίζες για να ελέγχω τον φωτισμό και την αεραντλία.

  - Να μετράει τη θερμοκρασία και να ελέγχει τον θερμαντήρα.

  - Να είναι πρακτικό και εύχρηστο.

  - Να έχει αλφαριθμητική ευανάγνωστη οθόνη.

  - Να είναι σχετικά εύκολη η κατασκευή του.

Μόνο που είχα πάνω από δεκαπέντε χρόνια να πιάσω κολλητήρι και είχα αφήσει την τεχνολογία των τσιπς στην εποχή του Z80. Άρχισα λοιπόν την έρευνα στο Internet. Τι παρόμοια προϊόντα υπάρχουν, ποιες δυνατότητες έχουν. Τι τεχνολογία είναι διαθέσιμη. Πόσο εύκολα μπορώ να τη χρησιμοποιήσω, με τι κόστος κλπ.

Αφού ολοκλήρωσα την έρευνά μου, επικοινώνησα με έναν παλιό φίλο ο οποίος ασχολείται επαγγελματικά με ηλεκτρονικές κατασκευές. Με βοήθησε να ξεκαθαρίσω το ομιχλώδες τοπίο και με οδήγησε στο σημείο εκκίνησης.

Η μονάδα ελέγχου

Ξεκίνησα λοιπόν…

Μικροεπεξεργαστής της ATMEL. Φαντασθείτε τον μικροελεγκτή σαν ένα μικρό υπολογιστή με μικροεπεξεργαστή και μνήμη, όλα σε ένα τσιπάκι που έχει επιπλέον τη δυνατότητα - μεταξύ άλλων - να δίνει σήμα ON/OFF ώστε να ελέγχει εξωτερικούς ηλεκτρονικούς διακόπτες. Χρησιμοποιείται ευρέως σε κατασκευές αυτοματισμών σε οτιδήποτε που μπορείτε να φαντασθείτε από έλεγχο ενός ασανσέρ μέχρι το ηλεκτρονικό πιεσόμετρο. Οι μικροελεγκτές της εταιρίας ATMEL είναι αρκετά διαδεδομένοι και σε λογικές τιμές για τις δυνατότητες που προσφέρουν. Μπορούν να προγραμματιστούν σε γλώσσα μηχανής.

Γλώσσα μηχανής; Κάτι θυμάμαι από τη σχολή… Διάβασμα, πειραματισμός, διάβασμα…

Ωραία κάπου φτάσαμε.

Εργαλεία - Υποδομή

Τι έχω; Στο ντουλάπι της κουζίνας στο τελευταίο συρτάρι μερικά κατσαβίδια, μία πένσα, έναν κόφτη, ένα σφυρί… Μάλλον δεν είναι αρκετά για να ξεκινήσω. Α ναι, έχω και ένα παλιό παλμογράφο κάπου στο πατάρι.

Φτιάχνω λοιπόν μια λίστα:

•    Μικρό τρυπάνι 12-18 volt με υψηλές στροφές για το τρύπημα της πλακέτας.

•    Τροφοδοτικό για το τρυπάνι και τις υπόλοιπες ανάγκες (κατασκευή φυσικά)

•    Κολλητήρι

•    Ένα καλό πολύμετρο.

•    Λάμπα υπεριώδους ακτινοβολίας για την αποτύπωση του κυκλώματος στην πλακέτα.

•    Δεκάδες άλλα μικροαντικείμενα που θα χρειαστούν στη διάρκεια της κατασκευής.
 

Η μονάδα με τους ηλεκτρονικούς διακόπτες

Μήπως τελικά έπρεπε να αγοράσω τρεις χρονοδιακόπτες; Ένα κάρο λεφτά έχουν ήδη φύγει και ακόμη η κατασκευή δεν έχει καν ξεκινήσει!

Όχι, όχι. Για να είμαι ειλικρινής, απολαμβάνω την κάθε του στιγμή. Δεν είναι πλέον θέμα κόστους αλλά προσωπικός στόχος. Πρέπει να ολοκληρώσω το σύστημα και να το καμαρώνω πάνω στο ενυδρείο μου.

Ο προγραμματισμός προχωράει. Το ίδιο και ο σχεδιασμός της κατασκευής. Πειράματα στο software και στο hardware.

Περιγραφή της κατασκευής

Το σύστημα αποτελείται από δύο μονάδες. Τη μονάδα ελέγχου που περιέχει την οθόνη, το πληκτρολόγιο και τον μικροελεγκτή που δίνει τις εντολές και τη μονάδα με τους ηλεκτρονικούς διακόπτες που δέχεται τις εντολές .
Στη μονάδα ελέγχου συνδέεται ένας ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας ο οποίος είναι αυτόνομος, έχει το δικό του μικροεπεξεργαστή και στέλνει τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος με ανάλυση 0,0625 C κάθε δευτερόλεπτο.

Η μονάδα με τους διακόπτες, ελέγχει την παροχή τάσης 220V σε 5+2 πρίζες. Οι 2 ελέγχονται από ένα κοινό διακόπτη και προορίζονται για τα θερμαντικά σώματα.
Μέσω της μονάδας ελέγχου, μπορούμε να ρυθμίσουμε δύο περιόδους ON/OFF μέσα στο 24ωρο για κάθε μια από τις πέντε πρίζες. Στις πρίζες αυτές, μπορούμε να συνδέσουμε τις λάμπες του ενυδρείου και την αεραντλία (εάν θέλουμε να λειτουργεί το βράδυ).

Τα ενδότερα της μονάδας ελέγχου

Στην οθόνη υγρών κρυστάλλων, δύο γραμμών των είκοσι χαρακτήρων, φαίνεται πάντα η τρέχουσα θερμοκρασία και ώρα. Η οθόνη φωτίζεται αυτόματα μόλις πατήσουμε οποιοδήποτε πλήκτρο.

Μπορεί να ρυθμιστεί η θερμοκρασία ώστε όταν πέσει κάτω από ένα όριο να ενεργοποιούνται οι δύο πρίζες των θερμαντικών σωμάτων.
Επίσης μπορούμε να ορίσουμε ανώτερο και κατώτερο όριο θερμοκρασίας, τα οποία όταν ξεπεραστούν, η μονάδα ελέγχου μας ειδοποιεί με ηχητικό σήμα.

Τέλος, εάν η θερμοκρασία ξεπεράσει την τιμή που έχει οριστεί, στους +1 βαθμούς διακόπτεται η παροχή στη πρίζα της πρώτης λάμπας, στους +2 βαθμούς στη δεύτερη πρίζα και στους +2,5 βαθμούς στη τρίτη πρίζα.

Τι κρύβει μέσα της η μονάδα με τους ηλεκτρονικούς διακόπτες

Η μονάδα με τις πρίζες, περιέχει και ένα ανεμιστήρα ο οποίος ενεργοποιείται αυτόματα όταν η εσωτερική θερμοκρασία του κουτιού ξεπεράσει τους 35°C πράγμα που μπορεί να συμβεί όταν τα φορτία που ελέγχουν οι διακόπτες είναι μεγάλα ειδικά το καλοκαίρι που η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι υψηλή.

Για να μην σας κουράσω με τις τεχνικές λεπτομέρειες, μετά από ένα μήνα η κατασκευή ήταν έτοιμη.

Αρχίζουν οι δοκιμές στο πάγκο. Οι πρίζες λειτουργούν κανονικά. Κάποια προβλήματα στο πληκτρολόγιο. Λύνονται και αυτά. Το καλιμπράρισμα του αισθητήρα θερμοκρασίας .. τον βουτάμε σε παγωμένο νερό, μετά σε βραστό, μετρήσεις με το πολύμετρο, ρυθμίσεις.

Ωραία. Όλα λειτουργούν τέλεια. Το τοποθετώ στο ντουλάπι κάτω από το ενυδρείο και συνδέω τις λάμπες. Η ώρα της αλήθειας έφθασε! Αλλά η ζωή φροντίζει για άλλη μια φορά να μου υπενθυμίσει πως η δική μου αλήθεια δεν είναι απαραίτητα η ίδια με την αλήθεια που αντιλαμβάνεται η κατασκευή μου.

Μόλις ανάψει ή σβήσει μια λάμπα φθορισμού, η κατασκευή κολλάει. Καλωσορίσατε στον πραγματικό κόσμο των παρασίτων και παρεμβολών κύριε Μιτακίδη!

Η μονάδα ελέγχου πάνω στο ενυδρείο.

Άλλος ένας μήνας έρευνας, δοκιμών, αλλαγών χωρίς αποτέλεσμα. Μα καλά τόσο άσχετος είμαι; Το σίγουρο πάντως είναι πως δεν είμαι και τόσο προσεκτικός. Αφού λοιπόν έπρεπε να περάσει αυτός ο μήνας της απογοήτευσης, ένα βράδυ μόλις έπεσα να κοιμηθώ, περνώντας νοερά από το μυαλό μου όλα τα ηλεκτρικά σήματα της κατασκευής μου και την πορεία που ακολουθούν, είδα το @#$%**^# σημείο που δημιουργούσε το πρόβλημα.

Αλλαγή του μικροελεγκτή με ένα μεγαλύτερο, σχεδιασμός νέας πλακέτας, μερικές βελτιώσεις στο πρόγραμμα και όλα είναι έτοιμα. Καμαρώνω επιτέλους τη νέα μου κατασκευή πάνω στο ενυδρείο μου…! Για ένα περίπου μήνα λειτουργεί χωρίς κανένα πρόβλημα.

Τελικά αυτό που ξεκίνησε σαν ιδέα, έγινε πραγματικότητα.

Το ενυδρείο στο οποίο έχει χρησιμοποιηθεί η κατασκευή.

Ένας κάτοικος του ενυδρείου... Είδος Sturisoma

25 Οκτωβρίου 2003
 

Φωτογραφίες, σχεδιάγραμμα: Γιώργος Μιτακίδης

Χομπίστας