google-site-verification: google3bd66dd162ef54c7.html
FC2ブログ

水草水槽用CO2供給装置の改良 (V3.02)

以前から少しずつ改良している水草水槽用の CO2発生装置の話です。前回の記事では夜間の CO2 の発生を、圧力センサーを使った最低圧力維持モードに変更したのですが、圧力グラフの表示は別の CPU とディスプレイで行っていました。これではハードがもったいないので、全部の機能を一つにまとめることにしました。

つまり、水草水槽用CO2供給装置の夜間運転プログラムの改良と、水草水槽のCO2圧力変化をOLEDにグラフ表示の内容を一つの回路とソフトにまとめました。

▼完成状態の外観
水草水槽とCO2発生装置
外観はほとんど変わっていません。箱の右上に付いている表示が、液晶から 0.96インチのグラフィック OLED に変わったのが外観上の唯一の変化です。

▼回路図 (クリックで別窓に拡大図)
水槽用CO2発生装置の回路図
表示デバイスを信号レベル 3.3V の OLED に変更したので、I2C インターフェイスは Q3, Q4 で構成するレベル変換回路を通すように変更しました。なお、5V-3.3V 間の I2C インターフェイス回路の作り方にはいろいろな方法(考え方)がありますが、24 時間連続運転するので、一番安全な回路にしておきました。なおこれは、この記事の対策-4 FETレベル変換外部バイアス付きの方式になります。

▼表示パネル取り付け状態
表示・操作パネル裏面
裏側から見た OLED と操作スイッチです。ご覧のように OLED と CPU は長めのケーブルで接続しています。

◆プログラムはこちらー>スケッチ:20190506Co2PumpDriveV302.txt (拡張子は.txtになっています、またshift-JISエンコードです)

主な機能は、
1) CO2 ガス発生のためのポンプ駆動機能。昼間はガス発生量一定モード、夜間は最低圧力維持モードで運転。
2) 圧力変化グラフ表示機能があり、フルスケール 30時間と 25分レンジの切り替えが可能。両方のレンジのデーターを記録しているので、瞬時に切り替え表示が可能。
3) 過去 6日分の昼夜別のショット数を表示。
4) 運転パラメーター設定の OLED画面対応。

1) 項の機能は既に完成していたので、ここに2)から4)項の機能を詰め込むのが今回の改造作業でした。特に2)項では 2種類のグラフ作成用のデーターを保存しておく必要があり、これだけでメモリーを 400バイト使う (2チャンネルx100点x2バイト) ので、残りRAMの容量がギリギリでした。3)項のデーターは随時(ボタン操作があったタイミングなど) EEPROM に保存しているので、電源を切ってもある程度のデーターが残るようになっています。4)項は OLED 画面から対話式に値の入力が出来る機能なので、別のアプリにも流用可能だと思います。

以下、画面表示の様子を見て行きます。

▼圧力変化グラフ (30Hr レンジ)
30時間の圧力変化グラフ
フルスケール 30時間のモードです。縦軸の値はmmAqで、目盛りの値はデーターに応じて自動的に変化します。このスケールでは、昼夜の圧力変化の様子がよく見えます。また、30時間分表示するので、1日前の状態との比較が容易です。

▼圧力変化グラフ (25min レンジ)
25分の圧力変化グラフ
フルスケール25分のモードです。このスケールでは、間歇的に発生させている CO2 の圧力変化の様子を見ることが出来ます。水槽のストーンなどをいじった後の圧力変化の確認にも便利です。

この写真は昼間のグラフなので圧力が一定間隔で変化しています。夜になると圧力が目標値(ex:100mmAq)を下回った場合だけ圧力が上昇するような波形に変わります。

▼ショット数ログ
ショット数履歴
過去6日分の昼と夜のショット数の記録です。夜間はショット数/圧力チェック回数の値を表示します。夜間の圧力維持のためのショット回数の変化が判るので便利だと思います。なお、この CO2供給装置は太陽時計算に基づく昼夜タイマーで運転しているので、昼夜のショット数の配分は季節によって自動的に変化します。

◆このシステムの説明動画

あれこれ文章で書くより、この動画の方が判り易いと思います。

この動画は OpenShot Video Editor で編集し、文字は今回初めて Inkscape で作ったのですが、文字サイズが小さすぎでした。また、Inkscape で作ったフチ文字が OpenVideoEditor で WISIG に表示されなくて困りました。まだまだ修行が足らないようです。

◆まとめ
今回の改造でほぼ完成形になったと思います。(同じことを以前にも書いたような、、、)

化学反応式の CO2発生装置をこれまで数ヶ月間運転してきていろいろな現象を経験しました。薬品をチャージした時点と運転の末期では圧力の変化のカーブが変わってきます。また、ストーンの状態によっても圧力は変わるし、配管にリークがあれば圧力は急落します。そんなことで、圧力グラフがあると状態の把握が確実に出来て便利です。というか、圧力グラフ無しで化学反応式のCO2発生装置を運転するのは、ちょっと無理がある気さえします。
関連記事

コメントの投稿

管理者にだけ表示を許可する

カレンダー
07 | 2019/08 | 09
- - - - 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
プロフィール

ラジオペンチ

Author:ラジオペンチ
電子工作を中心としたブログです。たまに近所(東京都稲城市)の話題など。60過ぎて視力や器用さの衰えを感じつつ日々挑戦!
コメントを入れる時にメールアドレスの記入は不要です。なお、非公開コメントは受け付けていません。

記事が気に入ったらクリックを!
最新記事
カテゴリ
最新コメント
リンク
FC2カウンター
検索フォーム
月別アーカイブ
RSSリンクの表示
QRコード
QRコード