Интересная тема!
Есть дома аквариум. Простой, без изысков. Замучил если честно, своими проблемами. То растения не растут и рыбки дохнут, то зеленой тиной все стекла зарастут. Погуглил, почитал - проблема в освещении. Либо мало, либо много, либо спектр не тот! А скорее всего все вместе. В общем подумал и сделал на Ардуино автоматическую подсветку с набором светодиодов разного спектра.
Система сначала была сделана тяп-ляп, но вполне успешно проработала 1,5 года и подтвердила свою функциональность. В прошлом, 2020 году мы с сыном ее слегка оптимизировали. Развели плату, заказали и спаяли ее. Распечатали на 3D принтере корпус. В общем подсветка стала хоть куда ! :)
В качестве источников света используется линейка светодиодов разного спектра и разной мощности:
- Инфракрасный (850 nm), 2x1.5= 3W
- Красный (660 nm), 1x1= 1W
- Оранжевый (620 nm), 2x2= 4W
- Синий (460 nm), 1x2= 2W
- Белый (5000К), 2x1,5= 3W
- Ультрафиолетовый (390 nm), 2х1= 2W
Спектры и соотношения мощностей были взяты на каком-то сайте по аквариумистике, даже не помню уже где. Но соотношение оказалось вполне адекватным. Аквариум чист! Растения прут как ненормальные! Рыбки живы и здоровы!
Для аквариума в 60 литров данная линейка светодиодов светит максимум на 2/3 мощности, это зимой и вечером (днем и летом мощность меньше).
Выносной датчик освещенности расположен на боку аквариума, на средине глубины и "смотрит" внутрь аквариума.
На самом устройстве есть две кнопки - "Set" и "Test", регулятор яркости (потенциометр) и три светодиода - питание, режим увеличения яркости (рассвет) и режим уменьшения яркости (закат).
Функционально система работает так:
по часам реального времени, если наступило время подсветки, плавно включаются светодиоды. Считываются показания датчика освещенности и если суммарная яркость меньше установленной, то яркость свечения увеличивается на 1 шаг, если освещенность больше установленной, то яркость уменьшается на 1 шаг. Процесс повторяется до тех пор, пока яркость свечения не станет равна установленной. Если время подсветки закончилось, светодиоды плавно затухают. Порог освещенности задается потенциометром при нажатой кнопке "Set".
При нажатой кнопке "Test" светодиоды просто плавно загораются и тут же плавно гаснут. И так по кругу. Сделано это для проверки работы всей системы и целостности самих светодиодов.
Уровень освещенности был подобран опытным путем. За два-три раза подобрали такой уровень, при котором за 2 недели почти не появляются точки зеленых водорослей на стенках.
Подсветка собрана из стандартных модулей: Ардуино Nano, часы реального времени (RTC) DS3231, выносной датчик освещенности BH1750, модуль питания (стабилизатор) MP1584EN.
На самой плате распаяны три драйвера светодиодов (с разным током), кнопки, регулятор и все разъемы. Питание - внешний блок на 12V, 3A.
В качестве драйверов светодиодов используются микросхемы РТ4115. Каналы настроены на ток светодиодов в 300 mA (UV1, UV2, Red1), 450 mA (IR1, IR2, White1, White2) и 600 мА (Orange1, Orange2, Blue1). Схему устройства можно взять тут.
Будут желающие, могу выложить скетч и шаблоны платы.