„Arduino“HVAC servo termostatas/valdiklis: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:50

Sveiki atvykę į mano „žalią“pamoką! Aš jums parodysiu, kaip naudoti „Arduino“, du servo variklius, temperatūros jutiklį ir šiek tiek metalo (arba medžio), kad būtų sukurtas skaitmeninis termostatas per sieninį ŠVOK įrenginį. Pasak CB Richardo Elliso (pagrindinė nekilnojamojo turto įmonė), Niujorkas yra nuomininkų rinka, jo namai priklauso tik maždaug 1/3 gyventojų (palyginti su beveik 70% būsto nuosavybės likusioje JAV dalyje). Tai reiškia, kad daugiau nei 5 mm žmonių NYC gyvena nuomojamuose butuose ar namuose. Labai retai nuomojamose patalpose yra bet koks centrinis oro kondicionierius ar net termostatiškai valdoma sistema. Daugelyje butų yra nuolatiniai sieniniai blokai, tokie kaip matoma žemiau esančiame vaizdo įraše. Deja, šie įrenginiai neturi galimybės reguliuoti temperatūros ir gali būti priversti tik įkaitinti, šalti ar išjungti. Vartotojų energijos centro duomenimis, šildymas ir vėsinimas sudaro apie 45 proc. Federalinė vyriausybė apskaičiavo, kad vidutinis namų savininkas per dešimt metų šildymui ir vėsinimui išleidžia daugiau nei 10 000 USD. Kambario oro kondicionierių aušinimo galia matuojama BTU arba britiškais šilumos vienetais per valandą. Norint atvėsinti 700–1 000 kv. Tai atitinka 1,7 tonos arba 5 861 vatus. 0,15 USD už kWh, tai reiškia, kad jūsų ŠVOK įrenginio eksploatavimas kainuoja 0,88 USD per valandą! Kadangi ŠVOK įrenginiai sunaudoja daug energijos (ypač kai jie veikia „oro kondicionavimo“režimu karštais vasaros mėnesiais) ir nuomininkai neturi galimybės lengvai įgyvendinti energijos žvaigždžių (ty efektyvesnių) įrenginių arba reguliuoti jų temperatūrą, norėjau rasti būdą, neatlikdamas nuolatinių pakeitimų, valdyti HVAC įrenginį kaip termostatą! Įdiegus šį įrenginį, galima ne tik sutaupyti pinigų, bet ir padėti palaikyti pastovesnę temperatūrą jūsų bute, sumažinti energijos suvartojimą ir padėti sumažinti įtampą mūsų šalių elektros tinklui karštomis vasaros dienomis!

1 žingsnis: Produktų ir dalių sąrašo apžvalga

Apžvalga ir dalių sąrašas: Elektronikos dalių sąrašas: 1) Du servo. Aš naudoju „Hitec HS-311“(https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311), kurį galima įsigyti už mažiau nei 10 USD už servo. „SparkFun“servo (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) taip pat turėtų veikti. 2) Temperatūros zondas: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (aš naudoju „Duemilanove“- https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Aš naudoju „Adafruit ProtoShield“(https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), bet taip pat galite tiesiog naudoti mažą duonos lentą (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) 4K7 temperatūros rezistorių Zondas: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9 V sieninis adapteris: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Aparatūros dalių sąrašas: 1) Naudojau aliuminį, įsigytą iš vietinės techninės įrangos parduotuvės („Home Depot“). Servo laikiklio matmenys yra 4 "x 1" x 0,25 ", o du galiniai stulpai yra 1" x 0,25 "x 0,25". Arba čia yra nuoroda įsigyti tokio dydžio aliuminio gabalą internetu: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx ir http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminium -extruded.aspx2) Aš naudojau (6) 1/2 "8-32 SHCP (varžtai su galvutėmis) ir (2) 1 "8-32 SHCP. Aš rekomenduočiau juos įsigyti vietinėje techninės įrangos parduotuvėje, tačiau juos taip pat galima lengvai įsigyti internetu. Čia yra nuorodos: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 ir 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Jums reikės čiaupo, atitinkančio visus varžtus, kuriuos naudojate ankstesniame žingsnyje. Kadangi naudojau 8-32 varžtus, nusipirkau 8-32 čiaupą. Dar kartą tai galima nusipirkti vietinėje techninės įrangos parduotuvėje, bet jei norite užsisakyti internetu, čia yra nuoroda: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Numeris 29 gręžtuvas (tai atitinka 8-32 čiaupus; jei naudojate kitokio dydžio varžtą ir čiaupą, įsigykite atitinkamą grąžtą). PASTABA: Daugelyje techninės įrangos parduotuvių čiaupai parduodami su grąžtais, kurie užtikrins tinkamo dydžio pirkimą. Taip pat galima rasti čia: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Tools:1) Naudojau grąžtą (gali būti rankinis gręžtuvas arba grąžtas) ir pjūklas. 2) Jei norėtumėte klijuoti servo prie aliuminio laikiklio (vietoj skylių gręžimo ir bakstelėjimo), rekomenduočiau naudoti „JBWeld“arba „Gorilla Glue Arduino“biblioteką: Be servo bibliotekos (įtraukta į „Arduino“programinę įrangą), jums reikia „OneWire“bibliotekos. Daugiau apie biblioteką galite perskaityti čia (neprivaloma): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire arba tiesiog atsisiųskite biblioteką per šią nuorodą: https://homepage.mac. com/wtpollard/Programinė įranga/FileSharing7.html

2 žingsnis: sukurkite servo laikiklį ir elektros schemą

Štai vaizdo įrašo apžvalga, kaip sukurti servo laikiklį, ir elektronikos schemos. Daugiau informacijos rasite žemiau esančioje nuotraukoje!

3 žingsnis: „Arduino“kodas

Žemiau esančiame txt faile yra „Arduino“kodas. Galite atidaryti šį failą, kad peržiūrėtumėte kodą, tada nukopijuokite/įklijuokite jį į savo „Arduino“programinę įrangą, kad paleistumėte programą. Vaizdo įrašas: pagrindinis ir tada išsamesnis „Arduino“kodo aprašymas.

4 veiksmas: derinimas ir diegimas

PASTABA: jei padėsite arduino ant metalinio paviršiaus, įsitikinkite, kad apačioje yra guminių kojelių! Priešingu atveju litavimo jungtys „Arduino“apačioje palies metalą, kuris sutrumpins lentą!

5 žingsnis: galutinės mintys ir ateities idėjos

Galutinės mintys: ačiū, kad žiūrėjote! Jei ieškote puikaus būdo, kaip sutaupyti energijos, sutaupyti pinigų ir vis tiek išlaikyti patogų butą, tikimės, kad jums patiko šis vaizdo įrašas. Karštais vasaros mėnesiais didžiausia paklausa verčia prisijungti papildomas jėgaines, kurios dažnai yra brangesnės eksploatuojamos ir labiau teršia mūsų aplinką. Jei turite galimybę atnaujinti savo ŠVOK sistemą į „Energy Star“reikalavimus atitinkančią sistemą arba galite įdiegti „profesionalų“termostatą, padarykite tai! Bet jei jūs gyvenate daugiabutyje ir tiesiog neturite šių galimybių, apsvarstykite šį aplinkosaugos projektą! Ateities idėjos: Kai turėsite servo sistemą, yra keletas puikių būdų, kaip išplėsti šį projektą. Čia yra tik keletas: 1) uždėkite temperatūros jutiklį ant laido, kad jis galėtų būti strategiškai patalpintas kambaryje; 2) pridėkite mygtukus prie „Arduino“, kad būtų keturi režimai: išjungtas, oro kondicionierius, šildymas arba temperatūros zondo režimas (ty leidžia priversti įrenginį išjungti, įjungti šilumą ar oro kondicionierių arba leidžia įrenginiui veikti pagal temperatūros zondo rodmenis) 3) Esamai temperatūrai rodyti naudokite 7 segmentų šviesos diodą arba LCD ekraną kad būtų galima įjungti interneto valdymą arba paskelbti esamą temperatūrą (ty per „Twitter“). Šią idėją įkvėpė „Adafruit“„Tweet-a-Watt“(https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Karšto ir šalto potenciometro valdymui naudokite trečią servo sistemą (pastaba: norint naudoti tris „arduino“servo sistemas, reikia naudoti programinę įrangą - daugiau rasite čia: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo).6) Belaidis temperatūros zondas per „Xbee“arba RF //www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 ir https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Nustatykite prietaiso temperatūros slenksčių diapazonus naudodami klaviatūrą arba potenciometras8) įrenginio nustatymas automatiškai atvėsinti butą tam tikru metu (pvz., prieš atvykstant namo į darbą) arba įjungti „pulso“režimą naktį, pakaitomis išjungus ir atvėsinant, kad butas būtų vėsus, bet ne 9) Naudokite „Evil Mad Scientist“arba „ITP Boarduino“, kad gautumėte pigesnį ir mažesnį įrenginį! Žr. https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 Lentos, kurias galite įsigyti kaip rinkinį, į kurį įeina PCB ir ATMEL mikroschema bei 16Mhz kristalų ir dangteliai už ~ 12 USD Arba perskaitykite NYU ITP vadovėlį, kaip sukurti duonos lentą arduino!