aquarium LED verlichting

[ernst Profiel Privébericht]

Mijn aquarium LED project.

Oftewel: iemand zonder enige technische achtergrond gaat klussen met elektronica boven een bak zout water



Zoals ik had aangegeven in het 'hardware' gedeelte van dit forum ga ik hier verslag doen van de planning en de bouw van een verlichtings systeem voor mijn zeewateraquarium. Dit doe ik voor iedereen die het leuk vindt om hier over te lezen, om al schrijvende mijn gedachtenproces te ordenen en natuurlijk om eventueel nuttige feedback te krijgen.

Ik ben dus van plan om een LED systeem te maken van onderdelen die ik ga bestellen van deze website. www.rapidled.com
Mijn idee was om 3 non-dimmable drivers aan te schaffen en aan iedere driver 5 leds in serie te koppelen. Tussen elke driver driver en de LEDs komt een mosfet die ik vanaf mijn arduino met PWM signaal aanstuur. Op die manier heb ik drie lichtkanalen met verschillende kleur licht die ik afzonderlijk van elkaar kan laten opkomen en dimmen. Hiermee wil ik lichteffecten creëren als zonsopkomst, zonsondergang en verandering van lichtkleur gedurende de dag zoals avondrood en blauw maanlicht.

Echter om dit allemaal voor elkaar te kunnen krijgen heb ik als NOOB nog veel uitzoekwerk te doen en een hoop hindernissen om te nemen.
Daarom heb ik voor de overzichtelijkheid alle uitdagingen opgedeeld in 3 hoofdstukken:

1. Het schrijven van de code.
Voordat ik een duur pakket spullen vanuit de VS laat overkomen wil ik eerst kijken of het me uberhaubt wel lukt om zelf een code te schrijven om mijn 3 lichtkanalen aan te sturen. Ik ben nu met mijn arduino en 3 LEDjes op de broodplank bezig met een conceptcode waarin ik, als de verlichting eenmaal klaar, is alleen nog maar de waardes voor de tijd en de lichtsterkte hoef aan te passen. In mijn volgende post zal ik deze laten zien.

2. Het samenstellen van mijn bestelling.
Niet alleen moeten de LEDs qua voltage en ampèrage bij de drivers passen, en heb ik de juiste mosfets nodig. Ik moet de LEDs ook de ook zo samenstellen dat het lichtspectrum op zo'n manier is vertegenwoordigd dat mijn koralen er goed op kunnen groeien zonder dat de algengroei er te veel door wordt gestimuleerd. Ik moet genoeg licht hebben en het moet ook mooi licht zijn om naar te kijken. Ik hoop dat de mensen op het aquariumforum mij hier ook een handje mee kunnen helpen.

3. Het bouwen en inregelen.
Zoals ik al eerder zei heb ik geen technische achtergrond. Ok, ik kan een stekker aan een snoertje zetten en een peertje vervangen. Maar veel verder dan dat reikt mijn ervaring niet.
Het in elkaar zetten gaat dus een ook uitdaging worden. Maar wat ook lastig gaat worden is om het geheel uiteindelijk zo in te regelen dat mijn aquarium niet te veel of te weinig licht krijgt. Maar dit wordt vooral een kwestie van belichtingstijd en lichtstekte aanpassen en dan kijken hoe alles in mijn aquarium reageert.

Binenkort volgt er meer...

[Marc Profiel Privébericht]

Over het aansturen van LED's is genoeg te vinden en redelijk recht-toe-recht-aan. Ik heb zelf totaal geen benul van aquariums, maar heeft koraal geen UV-licht nodig? LED's leveren licht zonder UV-component..

[tjvduuren Profiel Privébericht]

Hallo forum,

Ik ben geheel nieuw op het gebied Aduino maar heb wel veel belangstelling voor het automatisweren van een zeewater aquarium. Technische bijdragen van mijn kant zijn nog niet te verwachten. Ik volg graag.

[ernst Profiel Privébericht]

@ Marc: Rapidled verkoopt ook UV leds. Maar voor zover ik weet is dat eigenlijk alleen om fluorescerende koralen extra op te laten lichten. Een soort van blacklight effect.
@ tjvduuren: Ik ben ook nog bezig aan een automatisch bijvulsysteem voor mijn aquarium. Het werkt met 2 elektronische watersensoren, een arduino en een pompje dat via een relais wordt geschakeld. Ik zal dat project binnenkort ook wel posten.

[ernst Profiel Privébericht]

Zo, ik heb nu een code geschreven om een blauw en een rood LEDje in een aantal seconden op te laten komen en te dimmen.
De blauwe gaat van 0 naar 100% in 10 seconden, blijft 10 seconden op 100% en gaat dan weer naar 0% in 10 seconden. De rode gaat onafhankelijk van de blauwe. Het idee is het zelfde; hij komt op, blijft even op hetzelfde niveau en dimt dan weer. Alleen de waarden zijn anders. Ik hoef nu nog één kanaal toe te voegen en dan hoef ik uiteindelijk alleen nog maar de tijd en de lichtsterkte aan te passen.
ziehier de code:

const int LED1 = 9;
const int LED2 = 6;
int blueup;
int bluedown;
int blue;
int redup;
int red;
int reddown;

void setup()
{
pinMode (LED1, OUTPUT);
pinMode (LED2, OUTPUT);
}

void loop(){
unsigned long time = millis();
blueup = map(time, 0, 9999, 0, 255);
bluedown = map(time, 20000, 29999, 255, 0);
blue = 255;
redup = map(time, 5000, 9999, 0, 150);
red = 150;
reddowm = map(time, 30000, 40000, 150, 0);

if (time < 10000) {analogWrite (LED1, blueup);
}
if (time >= 10000 && time < 20000) { analogWrite (LED1, blue);
}
if (time >= 20000 && time < 30000) {analogWrite (LED1, bluedown);
}

if (time >= 5000 && time < 10000) {analogWrite (LED2, redup);
}
if (time >= 10000 && time < 30000) {analogWrite (LED2, red);
}
if (time >= 30000 && time < 40001) {analogWrite (LED2, reddown);
}
}

Goed, ik weet dat het misschien niet de meest elegante oplossing is om millis te gebruiken hiervoor. Ik had ook een clock module aan kunnen schaffen, maar dan had ik weer met iets nieuws moeten leren werken. En ik zie onderhand door de bomen het bos bijna niet meer. Millis ken ik, ik weet hoe hij werkt en de code die hierboven staat werkt perfect. (op mijn 2 kleine LEDjes althans)
Ik heb nu alleen nog het probleem dat ik uiteindelijk bij het inregelen een hele dag aan belichting in milliseconden moet invoeren. Ik zal eens kijken of het werkt als ik de code aanpas in 'time = millis/60000' dan hoef ik het nog maar in minuten in te voeren.
Verder was ik van plan om de voeding van de Arduino aan een timerschakelaar te hangen. Als aquariumhobbyist heb ik daar toch nog een paar van rondslingeren. s' Nachts hoeft mijn systeem namelijk een paar uur helemaal geen licht te geven. En als ik hem dan weer inschakel om bijvoorbeeld 6:00 s' morgens, dan kan hij vanaf daar heel langzaam opkomen tot volle sterkte rond het middaguur.
Zo omzeil ik dan dus het moeten gebruiken van een clock module.
Wederom; ik weet dat dit niet de meest elegante oplossing is, maar hij werkt. Misschien wordt een volgend project dan om deze aansturing te 'stroomlijnen'.

Maargoed, dat was dan deze post. De volgende stap van het project, het aanschaffen van de spullen, zal even op zich moeten laten wachten. Ik heb namelijk net te horen gekregen dat mijn arbeidsovereenkomst na december niet wordt verlengd. Dus alle niet noodzakelijke aankopen worden nu even uitgesteld totdat ik zeker weet dat ik in januari werk heb.

[Marc Profiel Privébericht]

Dat is het leuke en gevaarlijke van deze hobby; Je kunt het zo dol maken als je wilt. Temperatuur regeling, water niveau regeling, zuurstof regeling, licht regeling, voedingsautomaat voor eventuele visjes, bediening UV-lampen (voor de plantjes dan maar)... De beperking zit in je fantasie (en de voorraad muntjes). Je zou eens kunnen kijken wat anderen gedaan hebben. Hier op het forum bij "Afgeronde projecten" zit vast iets wat erg op jouw project lijkt...

edit:
Je programma bijschaven kost geen geld. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als time>40000?

[ernst Profiel Privébericht]

Het project heeft een kleine tegenslag opgelopen.
Ik heb gemaild met de staff van rapidled en ze mijn bouwplan voorgelegd om te vragen of het kan. De combinaties van drivers en LEDs die ik in gedachten had zijn allemaal mogelijk. Maar in hun reactie stond ook dit:
Are you planning to use that transistor as a switch in the circuit? We don't recommend putting any type of switch between the LEDs and the driver, there is a capacitor in the driver that causes the driver to charge up while plugged in, and if the switch is turned on after this point, it will blow the LEDs in the string.

Dus ik heb nu een mail gestuurd met een alternatief plan. En nu is het wachten op een reactie uit de VS.

[nicoverduin Profiel PrivéberichtWebsite]

Interessante opmerking. Ik begreep laatst dat een vergelijkbare opmerking ook al geplaatst werd bij de grote enegie leveranciers. Nu iedereen overgaat op LEDs is de piek stroom een vermoedelijk probleem in de toekomst

[ernst Profiel Privébericht]

Goed, het plan is nu wat aangepast.
Tussen de driver en de streng met LEDs komt nu nog een extra DC - DC driver die 2 PWM input pinnen heeft. De pinnen hebben geen externe stroomvoorziening nodig en als je ze met elkaar verbindt geeft de driver gewoon 100% stroom uit naar de LEDs.
Maar ik ga tussen die pinnen nu dus een transistor zetten (rapidled raadde mij een 2N2222 transistor met een 1k weerstand aan i.p.v. een MOSFET) en die transistor wordt dan bediend met een PWM signaal van de arduino.
Ik ga ervan uit dat dit moet werken.

[ernst Profiel Privébericht]

Nog even een vraagje...
Dit gaat over de lenzen die op de LEDs komen.
Op de site van rapidled staat de volgende zin:
Please note these lenses will require adhesive (plastic adhesive) to stay on the LED
Nu is mijn Engels niet slecht, maar als het om technische termen gaat die ik soms in het Nederlands niet eens weet kan het lastig worden.
Ik neem aan dat ze met adhesive gewoon lijm of kit bedoelen. Maar is die plastic adhesive dan een speciale soort lijm? (ook i.v.m. de warmte die vrijkomt van de LEDs) En wat voor lijm is dat dan en waar koop ik die?

Alvast bedankt.