Освещение аквариума светодиодной лентой

[Андрей Цветков 13]

Итак, обычно для освещения аквариумов (а так же террариумов) ставят обычные люминесцентные лампы дневного света. Они выдают только один цвет и их интенсивность освещения нельзя регулировать. В добавок они ещё и содержат в себе опасное для здоровья вещество ртуть. Однако, если использовать новые светодиодные ленты, то у аквариумного освещения появляются дополнительные возможности, а именно:
1 освещение имеет большую экономность по электроэнергии;
2 наличие многоцветности;
3 возможность регулировать яркость освещения;
4 так же имеется многорежимность, то есть можно задавать различные варианты мигания светодиодных ламп в ленте, переливания цветов и т.д.;
5 наличие дистанционного управления освещения (есть пульт управления).
 
Каким образом светодиодную ленту установить в аквариум? Очень просто. Для начала рассмотрим (для тех кто не в курсе) что собой представляет эта самая светодиодная лента. Это моток гибкой ленты, на которой содержаться светодиодные элементы.

Обычно она продаётся в виде мотка длиной 5 метров. В комплекте к этой ленте ещё прилагается понижающий блок питания на 12 вольт различной мощности (в зависимости от длины используемой ленты, что напрямую влияет на потребляемый ток), блок управления и дистанционный пульт.

 Сборка данной светодиодной осветительной системы достаточно проста. В блок управления вставляется штекер блока питания, а к его выводам подключается сама светодиодная лента.

После подключения электропитания лента сразу начинает работать. Берём пуль и задаём нужный цвет и режим освещения.

Теперь разберём, как эту ленту установить в аквариум. Нам понадобится пластиковый (можно и металлический) каркас, уже готовый или самодельный и пластиковая труба, ну и сам комплект светодиодной ленты.

 Для самодельной основы светильника берётся пластиковой каркасной подходящей формы (как на фото) и вырезается нужная длина.

Пластиковая труба — это основная направляющая, на которую будем навивать светодиодную ленту. Также берётся труба нужного диаметра (примерно 3 см) и отрезается необходимая длина. Ещё понадобиться два небольших отрезка трубы чуть большего диаметра (что бы основная входила во внутрь этих отрезков, это отрезки для крепежа).

 Далее крепёжные отрезки большей трубы приклеиваются к боковым частям основного каркаса осветительной ламы.

После сборки вышеописанных пластиковых частей у лампы будет примерно следующий вид.

Для создания осветительной лампы на основную пластиковую трубу навивается светодиодная лента, концы которой можно зафиксировать обычной изолентой.

Вот мы и получили с Вами светильник для аквариума из светодиодной ленты. Блок управления можно закрепить в любом подходящем месте на корпусе светильника (лучше с внутренней стороны). После полной сборки нашей осветительной системы она приобретёт примерно следующий вид.

 После включения светодиодной ленты и управления цветами и яркостью освещения аквариума вы будете приятно удивлены, какой красотой начнёт светиться Ваш аквариум. Это действительно будет красиво. Думаю общая задумка данного варианта освещения аквариума ясна, и при желании возможны свои монтажные «выкрутасы». Делайте, пробуйте, наслаждайтесь результатом!

видео подключения светодиодной ленты 

процесс установки светодиодной ленты в аквариум 

 

[tim.kos 0]

если не закрыть эту конструкцию стеклом на силиконе, то через 6 месяцев лампа перестанет работать из-за попадания испарившейся влаги. у меня так уже случалось с открытой лентой.
Было бы отличным вариантом сделать два таких светильника, но во второй уже поставить светодиодную фитоленту (светодиодная лента с красным и синим спектром свечения) Подробнее:

 

[maxxx 54]

Аквариумная диорама со светодиодной подсветкой
Восход запрограммирован за две минуты до включения ламп, а заход солнца в течение 2х минут после отключения ламп.
С 1-го по 10-ый день месяца, по ночам включается синяя подсветка, имитирующая свет луны (параметры Moonrise и moondown). Но эта функция может не использоваться.

С помощью этой диорамы можно поместить декорации снаружи, позади аквариума. Преимуществами этого проекта являются:

• Не используется пространство внутри аквариума
• Можно быстро и легко изменить декорации
• Водоросли не будут расти на поверхности декораций
• Диорама не взаимодействует с водой

Минусом является:

• Чтобы диорама хорошо просматривалась, надо убирать водоросли со стекла аквариума

Шаг 1: Компоненты

Основными компонентами являются:

• Рамка (фрейм)
• Светодиодная лента
• Хорошая картинка
• Микроконтроллер Raspberry Pi
• Источник питания

Фрейм имеет наклонную заднюю стенку, к которой прикрепляется изображение. Светодиодная лента подсвечивает это изображение, в результате чего, аквариум получает интересный объемный пейзаж.
В этом проекте все компоненты собирались на скорую руку, но результат получился хороший. Вы, конечно же, можете настроить отдельные детали под свои нужды.

Описание ключевых моментов:

• Для того чтобы рассеять тепло от светодиодов, их надо приклеить на алюминиевый П-образный профиль. Это будет описано далее.
• Используйте светодиодные ленты RGB, в которых все цвета собраны в одном корпусе SMD.

Шаг 2: Построение рамки

Рамка имеет наклонную заднюю стенку и полностью сделана из деревянных отходов. Для ее изготовления понадобится:

• Длинные квадратные деревянные колышки (брусочки, на рисунке обозначены как «Pegs») – 2 шт.
• Ламинированные боковые панели – 2 шт.
• Остатки ламината
• Клей для дерева, можно использовать ПВА
• Ножовка по дереву
• Краска

Измерьте высоту вашего аквариума, чтобы определить высоту боковых панелей рамки. В данном случае пришлось сделать несколько небольших вырезов, чтобы обеспечить достаточно места для установки аквариумной крышки и светодиодной ленты.

Затем измерьте ширину вашего аквариума, отнимите толщину боковых панелей, и вы получите правильную длину задней ламинированной стенки. Она собирается из остатков полового покрытия – ламината.

Используйте деревянные колышки (брусочки) для задания угла наклона задней ламинированной стенки. Приклейте колышки к боковым панелям под нужным углом, оденьте струбцину и подождите один день, пока клей окончательно высохнет. Ламинированный слой часто содержит пластиковую защитную пленку, к которой древесина практически не приклеивается. Поэтому ее надо удалить механическим способом, и только потом склеивать детали.

Панели ламината имеют шип и паз для сборки. Разверните стенку так, чтобы паз оказался сверху, это упростит установку светодиодной ленты.

Шаг 3: Создание светодиодной подсветки

Обязательно используйте для этого проекта светодиодные ленты SMD5050 и ей подобные, но только не SMD3528. Светодиодная лента SMD3528 содержит три отдельных светодиода (красный, синий и зеленый) на каждый пиксель. Эти три цвета хорошо видны по отдельности на диораме. А светодиодная лента SMD5050 содержит все эти три цвета в одном корпусе (пикселе), что на выходе дает один приятный, смешанный цвет.

В данном случае для этого понадобились следующие компоненты:

• Светодиодная полоса с дистанционным драйвером – 1 метр
• Пульт дистанционного управления на 44 кнопки
• Источник питания
• Труба ПВХ серого цвета
• П-образный алюминиевый профиль

Перед началом сборки всей конструкции подсветки, проверьте работоспособность светодиодов!

Сначала надо подготовить П-образный алюминиевый профиль. Как видно из чертежа выше, его боковые стенки не одинаковы, соответственно, с помощью подходящего инструмента надо добиться этих размеров 20 х 20 х 10 мм. Левая сторона высотой 20 мм должна закрыть светодиоды и предотвратить их прямую видимость. Изнутри, к полке профиля шириной 20 мм приклеивается сама светодиодная лента. А правая сторона высотой 10 мм вставляется в паз ламината задней стенки и приклеивается. Так как в данном случае, длина светодиодной ленты оказалась немного больше требуемой, сбоку рамки была установлена небольшая серая ПВХ трубка, в которую были спрятаны излишки светодиодной ленты.

Шаг 4: Фоновое изображение 

Подберите изображение, которое вам нравится, и с помощью подходящего графического редактора создайте отдельный кадр. Но помните, что изображение для кадра должно иметь очень высокое разрешение, при котором размер файла может составлять до 500Мб, а с таким размером работают не все графические программы. В данном случае использовался редактор Gimp.

Наш размер аквариума составлял 80 см в ширину и 45 см в высоту. Так как этот аквариум был оснащен внутренним фильтром для воды, полезная внутренняя ширина составила 70 см. Ближайший размер фотобумаги для печати этого изображения составил 75 х 50 см.

Для хорошего качества печати такого изображения (75 х 45 см), на вашем компьютере оно должно иметь разрешение 300 dpi (точек на дюйм). А если перевести в размер по вертикали и горизонтали то получится:

• Ширина изображения 750мм / 25,4 мм (дюйм) х 300dpi = 8 858 пикселей
• Высота изображения 450мм / 25,4 мм (дюйм) х 300dpi = 5 315 пикселей

Распечатайте изображение и прикрепите его на лицевую сторону задней стенки с помощью двухсторонней липкой ленты.

Ввиду того, что задняя стенка может откидываться, вам предоставляется отличный доступ к вашему изображению. После установки рамки проверьте, что отсутствуют помехи для проводов и прочих элементов.

Шаг 5: Схема (подключение к Raspberry Pi)

Светодиодная лента получает команды от инфракрасного пульта дистанционного управления. Но для отправки IR-команд, также может использоваться микроконтроллер Raspberry Pi одновременно с пультом управления (пульт считается ручным режимом управления). Аппаратное и программное обеспечение можно найти в разделе ссылки на этом сайте (после примера): https://www.hackster.io/duculete/ir-remote-with-raspberry-pi-d5cf5f

Примечание: В этой схеме резистор R2 заменяется красным светодиодом. Благодаря красному светодиоду на макетной плате можно определить, что команды действительно посылаются. Инфракрасный светодиод используется для передачи инфракрасных сигналов. Также вы можете увидеть использование IR-светодиода вместе с камерой.

Для реализации схемы понадобятся следующие компоненты:

• Микроконтроллер Raspberry Pi
• Простой красный светодиод
• Инфракрасный светодиодный излучатель с длиной волны 940нм, диаметром 5мм
• Транзистор 2N2222 / BC547 / или другой аналог
• Резистор 220 Ом
• Удлинитель провода с разъемами 3,5 мм
• Макетная плата
• Перемычки из проводов (Jumper)

Соберите схему на макетной плате, используя перемычки из проводов, подключите схему к микроконтроллеру Raspberry Pi. Инфракрасный светодиод подключается через удлинитель с разъемами 3,5 мм, поэтому микроконтроллер может быть расположен вдали от аквариума и воды.

Для электрической безопасности всегда используйте ниспадающую каплеуловительную петлю на проводе!

Для того чтобы избежать помех в приемнике от других пультов дистанционного управления, инфракрасный приемник был размещен внутри ПВХ-трубы сбоку рамы.

Шаг 6: Настройка Lirc

Теперь, ваш микроконтроллер Raspberry Pi готов отправлять инфракрасные сигналы с помощью включения и выключения контакта GPIO17. Но откуда он знает, как надо отправлять?

Настройка Lirc

LIRC это программный пакет, который позволяет декодировать и передавать инфракрасные сигналы в формате многих (но не всех) распространенных пультов дистанционного управления. Подробнее можно ознакомиться по ссылке:

http://www.lirc.org/~~HEAD=dobj

Установите Lirc на ваш микроконтроллер Raspberry Pi, набрав команду в терминальном окне:

sudo apt-get install lirc

Добавьте следующие строки в /etc/modules

• lirc_dev
• lirc_rpi gpio_in_pin=18 gpio_out_pin=17

Добавьте следующие строки в /etc/lirc/hardware.conf

• # /etc/lirc/hardware.conf
• #
• # Arguments which will be used when launching lircd
• LIRCD_ARGS="--uinput"
• # Don't start lircmd even if there seems to be a good config file
• # START_LIRCMD=false
• # Don't start irexec, even if a good config file seems to exist.
• # START_IREXEC=false
• # Try to load appropriate kernel modules
• LOAD_MODULES=true
• # Run "lircd --driver=help" for a list of supported drivers.
• DRIVER="default"
• # usually /dev/lirc0 is the correct setting for systems using udev
• DEVICE="/dev/lirc0"
• MODULES="lirc_rpi"
• # Default configuration files for your hardware if any
• LIRCD_CONF=""
• LIRCMD_CONF=""

И перезагрузите ваш микроконтроллер Raspberry Pi.

Lircd.conf
Теперь, ваш микроконтроллер Raspberry Pi знает, как надо отправлять инфракрасные сигналы с помощью включения и выключения контакта GPIO17. Но откуда он знает, что надо отправлять?

Есть 3 варианта:

• На сайте Lirc имеется база данных доступных пультов дистанционного управления, к ним есть общие конфигурационные файлы lircd.conf. Если ваш пульт имеется в базе, скачайте нужный файл и поместите в соответствующую папку.
• На этом сайте, был найден рабочий конфигурационный файл, но пришлось немного подправить порядок цветов и команд. https://github.com/zl4bv/led_webserver/blob/master/lircd.conf~~pobj
• Создать свой собственный конфигурационный файл. Это можно сделать, изучив инструкцию, доступную по ссылке: http://www.instructables.com/id/Raspberry-Pi-Universal-Remote/step3/Making-LIRC-files/

Поместите свой конфигурационный файл в папку /etc/lirc
Перезагрузите микроконтроллер Raspberry Pi и приступайте к следующему шагу.

Шаг 7: Программирование и конечный результат

Программирование

В данном случае, хотелось имитировать восход солнца, перед включением флуоресцентных ламп (TL-ламп), и заход солнца, после их отключения. Для этого использовался отдельный таймер питания для TL-ламп, он не контролируется микроконтроллером и программируется вручную по времени.

Восход запрограммирован за две минуты до включения TL-ламп, а заход солнца в течение 2х минут после отключения флуоресцентных ламп.

С 1-го по 10-ый день месяца, по ночам включается синяя подсветка, имитирующая свет луны (параметры Moonrise и moondown). Но эта функция может не использоваться.

Для запуска этой программы:

• Скопируйте файл в домашнюю папку, и поместить его на рабочем столе в папку /home/pi/desktop
• Откройте терминальное окно
• Выполните команду: pi@raspberrypi ~ $ python3 /home/pi/desktop/20151120_IR_4.py

Программный код можно скачать по ссылке: http://www.instructables.com/files/orig/FUV/8V9Y/IUSLTQOJ/FUV8V9YIUSLTQOJ.py
На этом все, в будущем планируется добавить датчик LDR и использовать удаленный выключатель питания.

Источник: instructables