Ventiliatorius su temperatūros valdymu!: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Gyvenant atogrąžų šalyje, tokioje kaip Singapūras, vargina prakaitavimas visą dieną, o tuo tarpu reikia sutelkti dėmesį į studijas ar darbą tokioje tvankioje aplinkoje. Kad oras tekėtų ir atvėstų, sugalvojau ventiliatorių, kuris kontroliuoja temperatūrą, kuris automatiškai įsijungs, kai temperatūra pasieks 25 Celsijaus laipsnius (būtent tada daugumai žmonių pradės jaustis karšta), o ventiliatoriaus greitis netgi padidės ir padidės. stipresnis vėjas, 30 laipsnių šilumos.

Reikalingi komponentai:

1. Vienas „Arduino Uno“.

2. Vienas temperatūros jutiklis (TMP36, turintis analoginį išėjimą).

3. Vienas TIP110 tranzistorius.

4. Vienas 6 V nuolatinės srovės variklis su ventiliatoriaus mentėmis.

5. Vienas diodas (1N4007).

6. Vienas šviesos diodas.

7. Du rezistoriai (220 om ir 330 om)

8,6 V maitinimo šaltinis.

1 žingsnis: sukurkite schemą

Čia yra schema, kurią sukūriau šiam projektui naudojant „Eagle“.

Temperatūros jutiklio grandinė suteikia analoginį įėjimą, pagal kurį įjungiamas variklis, ir keičia jo greitį. Kaip parodyta aukščiau esančiame kaiščių išdėstyme, kaištis 1 turi būti prijungtas prie maitinimo šaltinio. Kadangi TMP36 veikia gerai esant 2,7–5,5 V įtampai (iš duomenų lapo), 5 V iš „Arduino“plokštės pakanka temperatūros jutikliui įjungti. 2 kaištis išleidžia analoginę įtampos vertę į A0 kontaktą „Arduino“, kuris yra linijiškai proporcingas Celsijaus temperatūrai. Nors Pin3 yra prijungtas prie GND Arduino.

Remiantis aptikta temperatūra, PWM kaištis 6 „išves skirtingą įtampą“(skirtinga įtampa pasiekiama pakartotinai įjungiant ir išjungiant signalą) į TIP110 tranzistoriaus pagrindą. R1 naudojamas srovei apriboti, kad ji neviršytų didžiausios bazinės srovės (TIP110 atveju ji yra 50 mA pagal duomenų lapą.) 6 V išorinis maitinimo šaltinis, o ne 5 V iš „Arduino“, naudojamas varikliui maitinti kaip didelis variklio pritraukta srovė gali sunaikinti „Arduino“. Tranzistorius čia taip pat tarnauja kaip buferis, skirtas izoliuoti variklio grandinę nuo „Arduino“dėl tos pačios priežasties (neleiskite varikliui pritraukti srovės, kad sugadintumėte „Arduino“). Variklis sukasi skirtingu greičiu, esant skirtingai įtampai. Prie variklio prijungtas diodas turi išsklaidyti variklio sukeltą emf tuo metu, kai įjungiame ir išjungiame ventiliatorių, kad tranzistorius nebūtų pažeistas. (Staigus srovės pasikeitimas sukels atgalinį emf, kuris gali sugadinti tranzistorių.)

Skaitmeninis kaištis 8 yra prijungtas prie šviesos diodo, kuris užsidegs, kai ventiliatorius sukasi, rezistorius R2 yra skirtas srovei apriboti.

Pastaba*: Visi grandinės komponentai turi tą patį įžeminimą, todėl yra bendras atskaitos taškas.

2 žingsnis: kodavimas

Mano kodavimo komentarai paaiškino kiekvieną žingsnį, toliau pateikiama papildoma informacija.

Pirmoji mano kodavimo dalis yra apibrėžti visus kintamuosius ir kaiščius (pirmoji nuotrauka):

1 eilutė: temperatūra yra plūduriuojanti, todėl ji yra tikslesnė.

3 eilutė ir 4 eilutė: Minimali temperatūra, kurioje įjungiamas ventiliatorius, gali būti pritaikyta kitoms vertėms, taip pat „tempHigh“, kai ventiliatorius sukasi greičiau.

5 eilutė: ventiliatoriaus kaištis gali būti bet koks PWM kaištis (kaištis 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Antroji mano kodavimo dalis yra valdyti visą grandinę (antroji nuotrauka):

3 eilutė ir 4 eilutė: „Arduino“analoginis-skaitmeninis keitiklis gauna analoginio signalo vertę iš „analogRead“() ir grąžina skaitmeninę vertę nuo 0–1023 (10 bitų). Norint skaitmeninę vertę paversti temperatūra, ji padalijama iš 1024 ir padauginama iš 5 V, kad būtų apskaičiuota skaitmeninė įtampa iš temperatūros jutiklio.

5 linija ir 6 eilutė: Remiantis TMP36 duomenų lapu, jo įtampos poslinkis yra 0,5 V, todėl 0,5 v atimama iš pradinės skaitmeninės įtampos, kad būtų gauta tikroji įtampa. Galiausiai faktinę įtampą padauginame iš 100, nes TMP36 skalės koeficientas yra 10 mV/Celsijaus laipsnis. (1/(10 mV/Celsijaus laipsnis)) = 100 laipsnių Celsijaus/V.

18 ir 24 linijos: PWM kaiščio išėjimo įtampa svyruoja nuo 0 iki 5 V. Ši įtampa nustatoma pagal darbo ciklą nuo 0 iki 255, kai 0 reiškia 0% ir 255-100%. Taigi „80“ir „255“čia yra ventiliatoriaus greitis.

3 žingsnis: bandymas ir litavimas

Parengę schemą ir kodavimą, atėjo laikas išbandyti grandinę ant duonos lentos!

Prijunkite grandinę, kaip parodyta schemoje

Šiame etape naudojau 9 V bateriją, kuri netinka 6 V nuolatinės srovės varikliui, tačiau turėtų būti gerai juos trumpam sujungti. Tikrojo prototipo metu variklio 6 V maitinimui naudojau išorinį maitinimo šaltinį. Po bandymo parodyta, kad grandinė veikia gerai. Taigi atėjo laikas juos lituoti ant juostos!

Prieš lituojant grandinę…

Gerai nupiešti grandinę ant „Stripboard“išdėstymo planavimo lapo, kad suplanuotumėte, kur sudėti komponentus ir kur gręžti skyles. Remiantis mano patirtimi, lengviau lituoti, kai paliekate stulpelį tarp dviejų litavimų.

Lituojant…

Būkite atsargūs dėl poliškumo turinčių komponentų. Šioje grandinėje jie bus šviesos diodas, kurio ilgesnė koja yra anodas ir diodas, kurio pilka dalis yra katodas. Taip pat reikėtų atsižvelgti į TIP110 tranzistoriaus ir TMP36 temperatūros jutiklio kištuką.

4 žingsnis: Demostracija

Kad visa grandinė būtų tvarkinga, o ne tokia netvarkinga, aš naudoju antraštę nuo patelės iki patelės, kad sukraučiau juostelę ant „Arduino“, kai jungiuosi prie „Arduino“kaiščio. Taip pat 3D spausdinu ventiliatoriaus laikiklį, kad galėčiau laikyti ventiliatorių, stl failas pridedamas žemiau. Demonstravimo metu naudoju išorinį maitinimo šaltinį, nes neveikia 9 V baterija.

Galutinis demonstracinis vaizdo įrašas pridedamas aukščiau. Ačiū, kad žiūrėjote!