Aquariophile d'eau douce depuis 25 ans, je suis "passé" à l'eau de mer il y a un an, nouvelle activité pour laquelle j'ai pu mettre en pratique ma formation d'électronicien que ma vie professionnelle ne me permet pas d'exploiter.
La plupart des aquariophiles d'eau de mer utilisent le brassage du bac principal ainsi que la mise à niveau automatique à l'aide d'eau de chaux, 2 applications pour lesquelles l'électronique peut apporter un certain confort.
Voici donc la description de 2 appareils que j'ai conçus, réalisés et mis au point. L'article sera divisé en deux parties, une par système. Voici la première, concernant le brassage :

Caractéristiques communes
· Chaque module tient dans un boîtier de 125 x 105 x 35 mm
· Signalement de l'état à LED
· Commandes par Triac
· Chaque module a sa propre alimentation secteur mais si on construit les 2 modules, une seule est nécessaire

1) Système de brassage - caractéristiques
· Cycle pratiquement aléatoire
· Modification du brassage toutes les 5, 10, 20, 40 ou 80 secondes
· 4 pompes ou groupes de pompes
· jusque 1000 W par canal
· Accalmie de nuit
· Pause nourrissage (automatique si associé avec module 2)

2) Gestion du niveau – réacteur à Hydroxyde – caractéristiques
· Détection du niveau par cellule photoélectrique
· Très faible différence de niveau à nombreuses petites osmolations
· Activation du brassage du réacteur à la fin de chaque osmolation
· Blocage d'osmolation après chaque brassage
· Sécurité niveau bas pour pompe de circulation

Description du système de brassage
Principes
Tous les systèmes que je connais utilisent des minuteries qui branchent et débranchent les pompes à intervalle régulier; l'originalité de ce système est justement qu'il n'y a pas de cycle régulier.
Avec 4 pompes (appelons les A, B, C et D), on dispose de 16 états différents : tout éteint, A, B, C, D, AB, AC, AD, BC, BD, CD, ABC, ABD, ACD, BCD, ABCD.
Toutes les x secondes, le système passe d'un des 16 états à un autre quelconque des 16 états; il n'est pratiquement pas possible de savoir quel sera l'état suivant; une pompe peut très bien démarrer, s'arrêter, rester arrêtée ou continuer à tourner; le résultat est que le courant dans le bac est vraiment aléatoire; ceci présente-t-il un avantage ? A vous de juger.
On peut fixer le délai entre chaque changement d'état à 5, 10, 20, 40 ou 80 secondes; le mien est réglé sur 20.
La nuit, il n'y a que 2 pompes qui tournent (aléatoirement bien sur); la lumière est détectée par une cellule photo dirigée vers l'éclairage du bac. En plus de la pompe de circulation qui sort dans un coin du bac et qui tourne en permanence, j'utilise une MJ 1200, dans chacun des 3 autres coins, et une MJ 1000 qui "souffle" de l'eau sous les P.V.; la nuit, les deux MJ 1200 avant ne tournent pas.
Description du circuit (voir figure 1)
U1 est un CD4020 qui divise la fréquence secteur pour obtenir une impulsion toutes les 5, 10, 20, 40 ou 80 secondes; l'horloge provient d'un optocoupleur alimenté par le secteur via 2 résistances de 47 k.
La fréquence choisie à l'aide d'un cavalier arrive à l'entrée de U2, un registre à décalage CD4006.
Les 4 portes du CD4077 U3 réinjectent le signal dans U2 de manière telle que l'état du registre soit quasi aléatoire; en pratique, on retrouve la même séquence après 218 cycles soit après 2 mois de fonctionnement si on choisit un cycle de 20 secondes.
Les 4 signaux de sortie des 4 portes commandent les 4 triacs de sortie via 4 optocoupleurs à l'aide du buffer U4, un 74HCT367; le CD4077 ne sort pas suffisamment de courant pour les optocoupleurs; chaque optocoupleur est aussi associé à une LED témoin.
Le 74HCT367 sert aussi d'ampli pour la cellule LDR détectrice jour/nuit en association avec les résistances R18 et R19; une LED indique le mode nuit; dans ce cas, les pompes 1 et 2 ne tournent pas.
Enfin, l'alimentation est fournie par un transfo 2 x 9 Volts 2VA, 2 diodes, 1 condensateur et un régulateur 7806 (6 volts donc).

Mise en œuvre
Le circuit imprimé est fixé au fond du boîtier à l'aide d'entretoises de 5 mm; il vaut mieux isoler le fond du boîtier à l'aide d'une feuille de plastique.
Ne jamais oublier qu'une partie du circuit est reliée au secteur !
Si les 2 modules sont utilisés conjointement, la borne STOP est reliée à la sortie correspondante du module "gestion niveau"; sinon, elle doit être reliée à la masse (borne "Gnd"); si on la relie au positif ("Vcc"), toutes les pompes sont arrêtées.
La LDR est reliée aux bornes du même nom avec un câble blindé et disposée de façon à ce qu'elle "voie" l'éclairage de l'aquarium; la LED "Night" doit s'éteindre quand la LDR est éclairée; si elle ne s'éteint pas, augmenter la valeur de R19; si au contraire la LED reste allumée même quand l'aquarium est allumé, diminuer la valeur de R19.
Chaque pompe est reliée aux connecteurs Pompe1a & Pompe1b pour la pompe 1, etc. à l'aide d'une allonge terminée par une prise secteur moulée, chaque allonge traversant le boîtier par un passe-fil caoutchouc.
De même, le cordon d'alimentation est relié aux bornes AC1 & AC2.
Choisir la période d'un cycle en positionnant le strap sur une des 5 possibilités.

Liste des composants
1 optocoupleur CNY17
4 Optocoupleurs Triac MOC3041
U1 CD4020 14 Stage Binary Counter
U3 CD4077 4 x 2 XNOR
U4 74HC367 Hex tri-state buffer
4 Résistances 120 W R1, R2, R3, R4
4 Résistances 1k  R6, R7, R9, R10
2 Résistances 47k  R13, R14
3 Résistances 100k  R15, R19, R20
1 Résistances 330 W R17
1 Résistances 1M  R18
5 Leds 5 mm  D1, D2, D3, D4, D12
4 triacs boîtier isolé BTA 08-400
3 Diodes 1N4148 D5, D10, D11
U2 CD4006 18 bit Shift Register
1 Transfo 2 x 9 V 2 VA
C1 1000 µF
C2 0.1 µF
C3 10 µF
1 Régulateur 7806
1 Connecteur HE10 + 1 strap (pour sélectionner la durée du cycle)
1 Boîtier retex RM6 ou similaire
1 LDR

Tous les composants ont été achetés chez Selectronic. La figure 2 montre l'aspect du circuit imprimé de 95 x 115 mm terminé, la figure 3 l'aspect de la face avant 105 x 125.

Figure 1 (cliquez pour agrandir)


Figure 2


Figure 3


Implantation (cliquez pour agrandir)


Carte recto


Carte verso