Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Litros (CONCLUIDO)

Tema en 'Iluminación del acuario' comenzado por pippin, 12 de Abril de 2015.

  1. pippin

    pippin RANA

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    Hola a todos,
    tras mucho leer y leer sobre todo el tema de controladores con Arduino, pantallas, sensores, etc, por fin me he lanzado a crear mi propio proyecto y, viendo la de gente tan conocedora del tema que hay por aquí, me parecería una irresponsabilidad no pedir consejo y toda la ayuda que podáis prestarme.
    Os describo un poco lo que tengo, lo que quiero hacer y lo que tengo previsto adquirir o ya he adquirido.

    El acuario
    Es una urna de 120 litros de 100x30x40 que está ahora mismo ciclándose y bastante plantada, con aporte de CO2 casero y, la verdad, una luz muy muy flojita.

    El Proyecto Arduino
    La idea es crear un controlador con las siguientes funciones:
    - Pantalla LCD de 4x20
    - Sensor de temperatura (uno para el agua y otro para la pantalla)
    - Sensor de flujo de agua
    - Comedero automático
    - Control de luz con efecto amanecer, anochecer y luz de luna

    La lista de la compra
    De momento he encargado ya todo lo que es lo relacionado con el control Arduino, sensores, motor, etc, pero sin tocar para nada el tema de luces. En concreto he adquirido:
    - Arduino Mega
    - Reloj
    - Relé de 8
    - Pantalla LCD
    - Teclado
    - Sensor de temperatura
    - Sonda de temperatura
    - Sensor de flujo de agua
    - Motor paso a paso

    La iluminación
    Aquí viene mi gran duda. Por más que leo y veo proyectos, hay conceptos que no consigo entender y aquí os pido toda la ayuda que podáis prestarme. Lo único que, espero, creo tener claro es el tema de los leds, inclinándome por leds de 3W en color blanco frió, blanco cálido, rojos y azules.
    Según las distintas opiniones leídas, los lúmenes necesarios para mi acuario, con plantación abundante (y pensando en tapizar en un futuro) podría oscilar alrededor de los 50/60 lúmenes por litro, por lo que estaríamos hablando de unos 6000/6500 lúmenes.
    Si tenéis alguna otra opinión por favor no dudéis en decirlo.
    Ahora las preguntas son:
    ¿Cuál sería la lista de la compra para este proyecto de luz teniendo en cuenta que se hará con Arduino?
    ¿Cuántos leds de cada colo recomendáis?
    No tengo ni idea de fuentes de alimentación, ni de dimmers, pero por lo leído entiendo que podría utilizar a lo mejor más de una fuente y tendría que comprar unos transistores para el control de luces. ¿Qué recomendáis?
    ¿Qué esquema sería el mejor para montar las luces? ¿En cuántas series?
    Estoy aprendiendo todo desde cero: arduino, leds, y en fin, me he metido en un fregado yo solo que nadie me mandaba, pero soy optimista y, a pesar de los malos ratos que aún me quedarán por pasar, estoy seguro que se conseguirá concluir.
    Por supuesto me encantará ir presentando y comentando por el foro todo lo que vaya haciendo, por si alguien más se anima.
    Gracias de antemano por vuestra ayuda.

    P.D.: Os dejo una foto del acuario en cuestión aún sin habitantes. Cuando reciba los componentes ya comprados os los iré mostrando.

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  2. txabs

    txabs RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Hola Pippin

    Yo en el tema Arduino te podría echar un cable. Nunca los he tocado, pero hice mis pinitos en procesadores PIC hace algunos años ya, y creo que no son muy diferentes. En el tema de los esquemas eléctricos si que te puedo ayudar. Primero necesitas saber cuantos leds te van a ser necesarios, en función de eso, pillar una fuente (o dos) suficientes para alimentarlos, y en función de la fuente sacamos los esquemas en 5 minutos.

    En cuanto a la proporción de leds blancos/azules/rojos, si las plantas de acuario son análogas a las plantas terrestres (en las que si que tengo cierta experiencia), tienes que tener en cuenta que los espectros rojos estimulan el crecimiento vertical de la planta, y los azules el crecimiento en horizontal, quizás los rojos puedan ser contraproducentes, y en cambio, utilizar blancos cálidos de 3000K, que llevan bastante rojo en el espectro... O utilizar rojos, y cuando las plantas alcancen la altura que quieras, tirar de soldador y cambiarlos por blancos.

    La lista de la compra, para la parte de la pantalla sería la siguiente:

    - Disipadores (para leds de 3W, totalmente necesarios)
    - Leds
    - Silicona térmica
    - Fuentes de alimentación (Drivers para los leds de alta potencia.... para los azules de luz de luna te vale con un cargador de móvil o seguramente con la misma alimentación de los puertos del Arduino sea suficiente)
    - Resistencias (los valoeres dependen del esquema)
    - Transistores
    - Dimmers (pero échale un ojo antes a la función PWM del Arduino, que quizás se pueda apañar con algún puerto)

    Acabo de hacer un pedido ahora para fabricarme yo una pantalla de 40W con leds de 1W y me ha salido todo por 45 dólares en eBay. Si quieres leds de marca... el precio se va a multiplicar seguro. Yo, si veo que la pantalla va bien, me lo plantearé hacer con leds buenos.

    Saludos, quedo a tu disposición para las dudas que te puedan surgir
     
  3. pippin

    pippin RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Muchas gracias Xabs, tu ayuda me vendrá de perlas.
    De momento he creado ya todo el armazaón que va encima del acuario- He hecho un gran mueble con dos alturas para alojar abajo toda la luz y en la parte superior todo el tema de circuitos y cables.
    De momento tengo el fluorescente T8 y le he añadido un T5 de 6500 k para apoyar la iluminación, porque las plantas aguanten hasta el modelo definitivo.
    En cuanto a los leds había calculado poner 10 de blanco frío, 10 de blanco cálido y 5/6 de azul, ya que según he leído, y como tú comentas, los dos blancos cubrirían el espectro de los rojos, aunque no descarto poner dos o tres rojos por si acaso.
    En relación a la lista de la compra tengo algunas dudas:
    - Los disipadores ¿individuales o pueden ser perfiles de aluminio?
    - Los leds he visto unos CREE que salen a cuatro euros la pieza, pero me han dicho que son los mejores. No sé si se puede encontrar alternativa más barata.
    - Lo de las resistencias y transistores ya me dirás tú en función de los circuitos, que yo no tengo ni idea.
    - Los dimmer ¿cuántos serían? ¿uno para canal? Porque serían dos canales de blancos, uno de rojos y el de azules, ¿no?
    - Y por último, ¿qué fuente de alimentación necesitaría?
    No me importaría como tú hacer algo más básico de momento y en un futuro cambiar los leds por otros, si fuera necesario.
    En fin, que como ves toda ayuda es poca, por que ahora, uan vez hecho el armazón, es donde empieza lo difícil.
    Un saludo,
     
  4. txabs

    txabs RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Hola Pippin

    Vayamos por partes :). Según tengo entendido, para que un disipador sea efectivo, son necesarios en torno a 80/100 cm2/W de led (que me corrijan si me equivoco). Puedes hacerlo por perfiles de aluminio, pero en eBay tienes disipadores a muy buen precio (en inglés se llaman heat sink), quizás para leds de 3W, con el gasto que vas a tener que hacer si optas por los CREE, convendría ir un poco sobre seguro.
    Los leds.... pues aquí lo de siempre. Te puedes tirar a buscar calidad, con los CREE o los Golden Dragon de Osram, o te puedes tirar a buscar precio. En China los leds de 3W salen por 30/35 céntimos de dólar. Está muy claro que no te van a dar la calidad de un fabricante occidental... pero van a ser mucho mejor que los fluorescentes que tienes ahora. Eso sí, siempre ten en cuenta que tienes que comprar varios para tenerlos en la reserva, y en cuanto se funda alguno, tirar de soldador y sustituirlo, ya que un led fundido es igual a una linea inactiva.
    Para los cálculos de las resistencias y los transistores tendríamos que tener delante el datasheet del LED. Nunca he manejado leds de 3W, solo de 1W, y la verdad es que no tengo ni idea de los rangos en los que se mueven. Lo mismo para la fuente de alimentación
    En cuanto al dimmer... si te digo la verdad estoy un poco perdido en ese campo. Tengo experiencia con leds con lámparas de cultivo, y ahi no necesitábamos los efectos amanecer/atardecer :). A ver si alguien que los haya tocado puede echarnos una mano, porque yo también estoy interesado en saber como funcionan xDD

    Saludos

    PD -> Ahora no empieza lo difícil.... empieza lo divertido!!
     
  5. Leninia

    Leninia NEON

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Buenas, si no os importa me quedo por aquí que estoy pensando algo parecido de hacer sin ardunio ya que me parece super complicado pero no lo termino de descartar, suerte con el proyecto.
     
  6. pippin

    pippin RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Bueno, pues finalmente, tras un mes y medio de cientos de problemas, ya está funcionando el acuario controlado por Arduino. Al final además de la pantalla me decidí a poner algunos otros controles, a hacer un mueble completo para alojar los componentes y bueno, todo lo que os enseño en las siguientes fotos.

    Tengo que decir que me he cruzado en el camino con gente de todo tipo, incluso alguno me animó a que empezara por leer algún libro de electrónica y no me metiera en fregados de este tipo en el foro oficial de Arduino, pero al final la tozudez pudo a la cobardía. Eso sí, si tuviera que empezar de nuevo posiblemente no lo haría.

    He montado dos circuitos independientes. Uno con tres canales de luces que controla la pantalla, el ciclo horario, la aparición de tormentas aleatorias según la época del año y la cantidad de luz de luna en función de la fase lunar que corresponda cada día.

    Todo el código es una amalgama de fragmentos de otros códigos y luego retocados por mi. He aprendido todo esto en este mes y medio, porque en mi vida había cogido un soldador, una sierra, un arduino o programado en C.

    Seguro que el código en manos de cualquiera de los que más sabéis es muy mejorable y optimizable, pero de momento hace lo que tiene que hacer y no da errores.

    Os presento lo que tengo a día de hoy (perdonad la calidad regular de las imágenes):

    Este es el acuario funcionando hoy (todos son enlaces a Flickr)

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    Esta es la vista general del acuario junto con el mueble que he montado para guardarlo todo. El mueble hace una forma de C para encajar con el acuario y así poder sacar desde arriba algunos sensores y que los ventiladores que hacen de enfriadores del agua soplen sobre esta. Tiene tres puertas: inferior, media y superior. Ahora os las enseño.

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    Este es el panel completo que hay en la zona media del mueble y donde se alojan los dos circuitos de arduino. Ahora os detallo la información que muestra que, con los leds, se ve muy mal.

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    Esta es la zona de aviso de las alarmas. Si está en verder está ok y si se pone en rojo alguna alarma se ha activado. En función de lo que sea el propio arduino actúa o no. Por ejemplo, si sube la temperatura del acuario se activan los ventiladores enfriadores del agua; si sube la temperatura del sistema se activan los ventiladores del mueble; si baja el nivel del agua alerta con sonido y un texto en pantalla para que se reponga el agua evaporada y si cae el flujo de agua, salta la alarma y un texto para que se revise el filtro que puede estar obstruido o con algún problema.

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    Al otro lado, un grupo de leds azules señala la fase lunar en la que nos encontramos cada día. No hace nada, pero me apetecía el capricho.

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    Con el teclado introduciremos los datos de los menues (cambios en las horas de encendido y apagado, puesta en fecha y hora, etc).

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    La pantalla inferior muestra la fecha actual, la temperatura del acuario, el flujo de agua que sale del filtro y la fase lunar.

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    La pantalla superior muestra la hora y el día de la semana, la temperatura de la pantalla, la temperatura del lugar donde se encuentra el Arduino y la zona del fotoperiodo en la que estamos: Amanecer, Pleno día, Atardecer, Anochecer, Luz de Luna, Madrugada.

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    Estos son los ventiladores que enfrian el mueble, en la zona central que, como veréis ahora, es donde se encuentra toda la electrónica. Son cuatro, dos extraen aire y dos lo entran.

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    En la parte baja del mueble se aloja el sistema de CO2 y el filtro exterior, además de servir de almacenamiento de algunos enseres. El CO2 lo tengo ahora desactivado por que estoy tratando el agua al ver a dos neones con punto blanco. Es una bombona de 10 kilos, con una válvula solenoide que controla Arduino y enciende una hora antes de amanecer y apaga una hora antes de anochecer.

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    La parte alta del mueble sirve de lugar de almacenamiento y, como sobresale sobre el acuario, es por donde baja la sonda de temperatura, el sensor de nivel de agua y los ventiladores de enfriamiento.

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    Estos son los dos ventiladores de 8 cms y 12 v que enfrian.

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    Este es el sensor de nivel de agua.

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    Y en la parte central las dos circuiterías. Colgando de la puerta, una de ellas.

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    Y en el interior de la zona central la que controla la pantalla.

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    La pantalla la tengo colgada del techo con un sistema de estantes y cadenas. Burdo pero eficaz.

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    Lo siguiente a conseguir es la conexión Wifi del sistema para poder ver los valores por internet. Compré un módulo ESP8266 ESP01 que me trae de cabeza y no consigo que funcione de momento. Así que mientras tanto, aprovechando que ha sido mi cumpleaños estos días, pedi que me regalaran una cámara wifi, que va de maravilla y me permite tener controlado todo desde cualquier sitio. Es esta.

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    No quiero enrollarme más para no ser cansino. Para finalizar os dejo un par de vídeos. El primero de ellos os muestra cómo se desarrolla una tormenta en el acuario. Las tormentas están programadas para aparecer de forma aleatoria en determinadas épocas del año. La duración de la tormenta y el número de relámpagos que la forman se configuran en el momento de producirse, y siempre de forma aleatoria, por lo que no habrá dos iguales. Os dejo la muestra de una.

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    En este otro video podéis ver en un minuto el ciclo completo de luz de 24 horas. El amanecer dura una hora, luego hay varias horas de pleno día y, a partir de primera hora de la tarde, comienza el atardecer, hasta que llega el anochecer que dura también una hora. Una vez se hace de noche, quedan tres horas de luz de luna antes del apagado total. La luz de luna será más o menos intensa en función de la fase lunar en la que se encuentre el sistema. Os dejo el fotoperiodo completo.

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    Y como un mes y medio da para mucho, pues en este intervalo he tenido crías de una pareja de Bettas, crías de Guppy y he montado un pequeño gambario. Los bettas ya tienen un mes y ahí voy luchando para sacarlos adelante. Los guppys nacieron el día 28 de abril y aquí os dejo un video de unos segundos de las criaturas recién nacidas.

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    Me encantaría deciros que puedo ayudar a cualquiera con su proyecto, pero yo lo que se lo he aprendido a través del método de ensayo y error. Bueno, más bien, error, error, ensayo. Y aún sigo peleándome con la electrónica.

    Pero lo que sí puedo aportar es mi experiencia en esto que os he mostrado, y los múltiples problemas que me he encontrado en el camino. De dinero mejor ni hablamos, porque ni sé el dineral que me he gastado en todo. Pero ya está hecho.

    Ahora a esperar que todo dure mucho tiempo y pueda disfrutarlo a gusto.

    Mi más sincero agradecimiento a txabs por su ayuda y al resto de anónimos que me han aportado casi todo el código que he utilizado en esta aventura.

    Un saludo para todos.
     
  7. txabs

    txabs RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    ¿Por que mi ayuda Pippin si al final te lo has currado tu solito

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    ??? :) Te ha quedado muy guapo y muy pro!! (Para los que no vean las fotos, al pinchar sobre ellas se ven perfectamente en la pagina de Flickr).

    Al final metiste los leds de 1W o de 3W? Y me interesaria saber como has hecho el tema del dimeo... tiraste de dimers o se puede hacer algo con el PWM del arduino??

    Enhorabuena por el montaje.... cualquiera diria que no sabías nada de electrónica.

    PD. Si en algún momento ves que te da fallo, o si necesitas depurar/optimizar el código, lo dices y lo vemos, que yo arduino no lo he tocado... pero C si que me he jartao :))

    Saludos
     
  8. pippin

    pippin RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Gracias txabs, pues tus indicaciones me sirvieron para arrancar con algo que era solo un proyecto imaginado. Al menos aportaste tu idea y es de agradecer.
    Y por cierto, gracias por el karma, me ha hecho ilusión.

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    El tema del dimeo lo hice finalmente con transistores, uno por canal, y cree tres canales de luz con leds de 3W, pero no pude llegar a los que me recomendaste y puse PowerLed. Un canal con rojos y blancos cálidos, un canal de blancos fríos y un canal de azules.

    Eso me permite crear mejor los momentos del amanecer y el atardecer, con menos intensidad de luz y colores más suaves, para dar paso a la noche donde solo quedan los azules. Mis plantas están locas de contento. Ya he tenido que hacer dos podas en este mes y medio. Crecen como la mala hierba.

    El sistema está parametrizado por defecto para que los leds funcionen al 80% como máximo de su capacidad, con el fin de prolongar algo más su vida. Es decir, en el punto más alto de luz del día, a lo más que llegan es al 80%.

    En total los leds, si mal no recuerdo, dan unos 6000 lúmenes de potencia, que para mi acuario de 120 muy plantado y con 80 litros de agua real va sobrado. Además, el termostato puesto dentro de la caja de leds lo he programado para que active los ventiladores a los 34 grados y los pare a los 30, con el mismo fin de prolongar su vida.

    Los leds están montados sobre dos disipadores de aluminio y en algo menos de la mitad tengo puestas lentes. Comencé poniéndosela a muchos pero opté por quitar varias.

    Todo funciona ok aunque estoy teniendo algún problema con la fuente de alimentación al haber metido más ventiladores, ya que inicialmente el proyecto lo hice solo con las luces y una caja con el circuito. Eso tiraba muy bien de los cuatro ventiladores que había en total, pero ahora he metido dos más en la caja y dos de enfriamiento y se ve que no puede con todo. Pero ya te dije que mi idea de electrónica es nula y tendré que investigar o haber si algún alma caritativa me da alguna pista sobre el tema.

    En cuanto a tu oferta del código la acepto desde ya. Hay mucho que mejorar y posiblemente hacerlo más reducido, pues temo que pueda haber mucha redundancia por mi ignorancia. Si me dices cómo puedo enviártelo, agradeceré infinitamente tus aportaciones.

    Un saludo
     
  9. txabs

    txabs RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Jejejeje que menos que un karma para el currazo que te has pegado. Si te parece te mando un MP con mi email personal, y vamos trabajando en el código poquito a poco, que seguro que si has hecho un collage de funciones se pueden mejorar los tiempos de respuesta y la carga del micro.

    Saludos.
     
  10. pippin

    pippin RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    Genial. Espero entonces tu MP y te paso la información, que seguro que le sacas muchísimo provecho.
    Un saludo,
     
  11. txabs

    txabs RANA

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    Re: Ayuda Proyecto Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Li

    No te ha llegado ya?? te lo mande ayer... A saber si no fue a ti a quien se lo mande XDDD. Te mando otro

    Saludos
     
  12. vagalume

    vagalume RANA

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    Re: Controlador Y Pantalla LED Acuario 120 Litros (CONCLUIDO

    Muy buenas.me presento. Me llamó ivan y estoy intentando montar una pantalla similar a la tuya y si pudieses hecharme un cable te lo agradeceria.mi acuario es de esquina de 120l tengo que dividirle la pantalla en 2 puesto que tiene 2 ranuras en la tapa una en la parte frontal y otra en la parte central.tenía pensado poner 10 leds 6000/6500k 10 4500k 10 10000k 4red y 6blue royal todos de 3w 700ma.no se que opináis?y quería hacer el amanecer y anochecer con arduino que ya lo tengo pero me pasa como a ti no se programacion. Pues na ahora al lío.jeje si me pudieses ayudar pues te lo agradezco bueno a ti y a los que aporten ideas.tienes un acuario muy chulo espero tener el mío así algún día.a ver si subo alguna foto de el para que veáis su forma.un saludo
     
  13. jmd

    jmd RANA

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    Buen día mucho gusto. Estoy armando la automatización de mi acuario de 120L el cual esta funcionando con una iluminación de 2 tiras de led cálidos que era lo que tenia en casa, ya tengo mi pantalla funcionando terminada con led de 1w 18 blancos fríos de 6500k no hay de mas K en Argentina mi país, 4 verdes 5 azules 4 rojos claros 4 rojo oscuro y 2 UV (violeta) estos están conectados a 5 módulos IRF520 controlables x arduino y PWM también tengo los sensores de temperatura y ventiladores y un motor paso a paso para alimentas automáticamente a los peces y logico mi arduino mega el reloj 3132 y la pantalla azul de 4 x 20 no así el I2C.
    Queda pendiente por falta de $ control de PH flujo del filtro y luego veré si algo mas.
    Logro hacer funcionar uno por uno los accesorios pero no logro unir todo para lograr el efecto amanecer/anochecer y luz de luna.
    Agradecería si puedes ayudarme un poco con la programación para unir todo y que librería usar mejor.
     
  14. jmd

    jmd RANA

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  15. jmd

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