Automatski sustav ventilatora/klimatizacije: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Dobrodošli! U ovom uputstvu ću vas provesti kroz to kako izgraditi vlastiti automatski sustav ventilatora/klima uređaja. Ovaj Instructable bavi se prozorskim ventilatorom, koji se koristi za hlađenje prostorija po ljetnim vrućinama. Cilj ovog projekta je stvoriti sustav koji će automatski nadzirati i regulirati temperaturu prostorije upravljanjem zajedničkim ventilatorom za prozore. Dodatno, mogućnost bežičnog upravljanja ventilatorom putem pametnog telefona bit će implementirana pomoću Esp8266/NodeMCU Wifi Development ploče zajedno s IoT aplikacijom, Blynk. Glavni sustav upravljanja koristi Arduino i nekoliko drugih komponenti. Uđimo u to!

Korak 1: Skupljanje komponenti

Za ovaj Instructable trebat će vam:

- Arduino Uno (dolazi s USB podatkovnim kabelom) - Kupite ovdje (Amazon) (druge slične ploče poput Arduino Mega također će raditi)

- 16x2 LCD zaslon (u ovom projektu koristim zaslon bez 16 -polnog adaptera modula. Ako imate adapter, Arduino ima upute o tome kako spojiti adapter modula na Arduino Uno)

- DHT11 osjetnik temperature/vlažnosti (3 pina) - Kupite ovdje (Amazon) - postoje dvije verzije: 3 pinska i 4 pinska. Ovdje koristim 3 -polni senzor jer je lakši za korištenje i povezivanje jer ne morate dodati otpornik. Obavezno provjerite pinout vašeg senzora jer različiti proizvođači imaju malo drugačiji pinout za ovaj senzor.

- Potenciometar od 10 k Ohma - Kupi ovdje (Amazon)

- 2 tipke - kupite ovdje (Amazon)

- Metal Gear Servo - Kupite ovdje (Amazon) - ne morate koristiti metalni servo prijenosnik, jer sve ovisi o vašem ventilatoru za prozore. Servo će se koristiti za pomicanje prekidača na ventilatoru, pa sve ovisi o tome koliko je sile potrebno za pomicanje prekidača. Koristim snažan metalni servo zupčanik jer moj ventilator ima čvrsti prekidač, a općenito, manje je vjerojatno da će se slomiti metalni servo pogoni od običnih servo pogona od plastike.

- Muške na muške i muške na ženske kratkospojne žice - Kupi ovdje (Amazon)

- Esp8266/NodeMCU razvojna ploča za Wifi - Kupi ovdje (Amazon)

- Blynk (besplatna mobilna aplikacija dostupna na App Storeu i Google Playu)

- Mikro USB kabel za programiranje Esp8266/NodeMCU

- Razni materijali za izradu uređaja koji omogućuje servo pomak prekidača na ventilatoru. (Slika mog uređaja bit će uključena dolje)

Korak 2: Ožičite sve

Dijagram ožičenja po mjeri za Arduino prikazan je gore.

*VAŽNA NOTA*

DHT11 i Esp8266/NodeMCU i dalje moraju biti spojeni na Arduino. Servo također mora biti ožičen do Esp8266/NodeMCU.

Priključci:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (na ploči)

GND - GND (na ploči)

Signal (S) - analogni pin A0

_

Arduino - Esp8266/NodeMCU

Digitalni pin 8 - digitalni pin 3 (D3)

Digitalni pin 9 - digitalni pin 2 (D2)

_

Servo veze

Crvena žica - 5V (na matičnoj ploči)

Crna/smeđa žica - GND (na matičnoj ploči)

Žuta/narančasta žica - digitalni pin 0 (D0) na Esp8266/NodeMCU

Korak 3: Programiranje Arduina

Arduino datoteka za preuzimanje za glavni Arduino sklop nalazi se ispod.

*VAŽNO*

Provjerite imate li instalirane potrebne biblioteke (dht11 i LiquidCrystal)

*Ako već imate obje instalirane ove knjižnice (provjerite dvaput, jer postoji mnogo različitih knjižnica DHT11), tada možete prenijeti Arduino kôd iz gornje datoteke na svoj Arduino*

Da biste preuzeli LiquidCrystal Library, u Arduino IDE -u kliknite Sketch, Include Library, a zatim Manage Libraries. Pričekajte da se učitaju sve knjižnice, a zatim upišite LiquidCrystal u traku za pretraživanje. To bi trebala biti prva knjižnica koja će se pojaviti, autora Arduina i Adafruit -a. (Napomena: ovo je možda već instalirano jer je ovo jedna od knjižnica koja često dolazi ugrađena prilikom preuzimanja IDE-a. Ako jest, samo prijeđite na sljedeći odlomak) Provjerite je li riječ o najnovijoj verziji i kliknite Instalirati. Kad je instalacija gotova, zatvorite IDE.

Da biste preuzeli biblioteku dht11, idite ovdje i kliknite zeleni gumb s desne strane na kojem piše "Kloniraj ili preuzmi", a zatim kliknite "Preuzmi ZIP". Zip datoteku treba preuzeti na vaš uređaj. Otvorite sigurnosnu kopiju Arduino IDE -a i kliknite Sketch, Include Library i Add. ZIP Library. Odaberite komprimiranu ZIP datoteku koju ste upravo preuzeli. Nakon što je knjižnica uspješno instalirana, još jednom zatvorite IDE. Ponovno ga otvorite i idite do Custom_Fan_AC_System sustava. Sada možete odabrati svoju ploču i port te ih prenijeti na Arduino.

Korak 4: Postavljanje Blynka s Esp8266/NodeMCU

Prije svega, preuzmite aplikaciju Blynk iz App Store -a (iOS) ili Google Play Store -a (Android).

Otvorite aplikaciju i otvorite račun. Izradite novi projekt i dajte mu ime Automatski ventilatorski klimatizacijski sustav. Odaberite Esp8266 ili NodeMCU za uređaj (oba bi trebala raditi). Odaberite Wifi kao vrstu veze. Zatim kliknite "Izradi projekt". Treba stvoriti kôd za provjeru autentičnosti. To će se kasnije koristiti.

Sada kliknite na zaslon (ili prijeđite prstom ulijevo) i izbornik bi se trebao pojaviti. Pritisnite Styled Button i unesite System Control kao naziv. Za Pin priđite do Digital i odaberite D1. Pomaknite način rada od gumba do prekidača. Za oznaku off, nazovite je Soba. Za oznaku naljepnici nazovite je Mobile. Zatim kliknite U redu u gornjem desnom kutu zaslona. Ponovno kliknite na zaslon da biste otvorili izbornik, a zatim kliknite klizač. Nazovite ga prekidač ventilatora. Za Pin pomaknite se na Virtualno i odaberite V0. Ako je raspon postavljen od 0-1023, promijenite 1023 na 180. Zatim kliknite OK u gornjem desnom kutu. Zadnji put pritisnite zaslon i pomaknite se prema dolje dok ne vidite Segmentirani prekidač. Kliknite "Dodaj opciju" i budući da moj ventilator ima tri postavke, Isključeno, Nisko i Visoko, prvu sam opciju nazvao Isključeno, zatim Nisko, pa Visoko. NE POVEZUJTE OVAJ PREKIDAČ NA PIN. Postavite ovaj prekidač ispod klizača. (razlog za ovu promjenu postat će jasan kasnije)

_

Trebate instalirati još jednu knjižnicu (moguće dvije), a to je knjižnica Blynk. Opet, idite u Arduino IDE, na Sketch, Include Library, zatim Library Manager. Pretražite Blynka u okviru za pretraživanje, a trebao bi se pojaviti onaj od Volodymyra Shymanskyya. Preuzmite najnoviju verziju i kad završi, zatvorite IDE.

_

Provjerite imate li instaliranu Servo biblioteku. To je ugrađena knjižnica za IDE, pa je treba instalirati. Knjižnicu potpisuju Michael Margolis i Arduino. Ako nije instaliran, instalirajte najnoviju verziju i izađite iz IDE -a.

_

Esp8266 treba postaviti unutar IDE -a. Vrlo je jednostavno, samo otvorite IDE i idite na Datoteka, Postavke, a u okvir Dodatni URL -ovi upravitelja ploča upišite:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

Zatim kliknite U redu.

_

Idite na Tools, Board, zatim Boards Manager. Potražite Esp8266. Ako nije instaliran, instalirajte ga i još jednom izađite iz IDE -a.

_

Otvorite IDE i priključite svoj Esp8266/NodeMCU u uređaj pomoću mikro USB kabela. Provjerite je li Arduino Uno isključen. Idite na Alati i odaberite dostupni port, a za ploču odaberite NodeMCU 1.0 (Esp-12E modul).

_

Preuzmite gornju datoteku za Esp8266/NodeMCU, pročitajte moje komentare i ispunite potrebne podatke. Nakon što to učinite, postavite je na ploču.

Korak 5: Konstrukcija servo/ventilatorskog sklopnog uređaja

Ovdje ću vam pokazati kako sam konstruirao uređaj koji omogućuje servo prebacivanje ventilatora između Low, High i Off.

Koristio sam komad prozirne cijevi koja je čvrsto stajala oko prekidača mog ventilatora, a komade Lego Technic stvorio sam ruku s kliznim mehanizmom za držanje koji bi se montirao ispod prozora, baš kao i ventilator. Sve ovisi o vašem ventilatoru i postavci sobe. Imam stol u blizini ventilatora, pa ga mogu jednostavno montirati na nešto na stolu. Ako u blizini prozora nemate čvrst stacionarni objekt, možda ćete morati izravno priključiti servo na ventilator.

Lego ruka se može slobodno kretati na određenoj udaljenosti, udaljenosti koja omogućuje da se prekidač potpuno pomiče s kraja na kraj. Također sam montirao Lego komad na servo trubu pomoću malih vijaka i mjedenih adaptera koji su isporučeni sa servo pogonima. Nisam čvrsto učvrstio Lego ruku oko cijevi koja se nalazi na prekidaču jer se prekidač mora kretati dovoljno slobodno jer se kut cijevi mijenja zbog toga što je prekidač polukrug. Upravo sam napravio Lego kutiju oko prekidača kako ruka ne bi imala problema s uključivanjem i isključivanjem ventilatora. Ispod je videozapis koji možete preuzeti i gledati koji prikazuje ruku izbliza i kako pomiče prekidač. Na testiranje!

Korak 6: Testiranje i općenito objašnjenje projekta

Odlučio sam se za ovaj projekt nakon što se moj brat i ja više puta nismo slagali oko temperature naše sobe. Mnogo mi se sviđa ventilator pa je soba jako hladna, a on često ugasi ventilator, govoreći da je prehladno. Osim toga, kad je vani vruće, ponekad zaboravim uključiti ventilator kada nisam u sobi, a kad odem na spavanje, soba je tako vruća, a tada moram uključiti ventilator, što ne znači ne mijenjajte temperaturu dovoljno brzo za dobar san. Pa sam krenuo napraviti sustav koji može riješiti problem.

_

Ovaj sustav ima dva elementa: automatski dio i ručni dio

Automatski dio kontrolira Arduino, gdje stalno mjeri temperaturu i prikazuje je na LCD zaslonu. Arduino također koristi dva gumba za podešavanje željene temperature prostorije. U automatskom načinu rada ili sobnom načinu rada, Arduino uključuje ventilator kada je željena temperatura niža od stvarne temperature. Kad se postigne željena temperatura, isključuje ventilator. Aplikacija Blynk koristi se za upravljanje cijelim sustavom jer gumb može ventilator pretvoriti u sobni način rada i u mobilni način rada, što korisniku omogućuje daljinsko upravljanje servo i ventilatorom. U mobilnom načinu rada korisnik koristi klizač za upravljanje servo pogonom. Arduino i dalje prikazuje trenutnu temperaturu i željenu temperaturu na LCD -u.

_

Testiranje:

Nakon što ste učitali kôd i na Arduino i na Esp8266/NodeMCU i stvorili način da servo kontrolira prekidač ventilatora, morate sve uključiti. Uključite Arduino i Esp8266/NodeMCU (bilo da je to preko USB -a, 5v izvora itd.) I pričekajte nekoliko sekundi dok se sve ne uključi. Zatim otvorite aplikaciju Blynk i uđite na zaslon projekta te pritisnite gumb za reprodukciju u gornjem desnom kutu. Trebao bi biti spojen na Esp8266/NodeMCU. Pritisnite gumbe kako biste bili sigurni da su prilagodili željenu temperaturu i pobrinite se da se i LCD promijeni s njima. U aplikaciji Blynk kliknite prekidač tako da sustav bude u mobilnom načinu rada. Zatim pomaknite klizač i otpustite ga i trebali biste vidjeti kako se servo pomaknuo (na položaj broja stupnjeva koje klizač prikazuje. Ako ne prikazuje vrijednost, idite na klizač i provjerite prekidač na kojem piše "Prikaži vrijednost" "). Pomičite klizač dok ne dobijete točne brojeve koji pomiču servo tako da se vaš ventilator uključuje i isključuje. Unesite ove brojeve u Arduino kôd. * Programirao sam samo u niskim i isključenim postavkama, iako moj ima visoku postavku, jer je niska postavka dovoljno snažna * Ponovo prenesite kôd na Arduino.

Svrha segmentiranog prekidača ispod klizača je prikazati vrijednosti postavki na ventilatoru, budući da ćete klizačem upravljati daljinski. Promijenio sam naziv svojih opcija u

Opcija 1. Isključeno - (vrijednost)

Opcija 2. Niska - (vrijednost)

Opcija 3. Visoka - (vrijednost)

Na ovaj način znam gdje postaviti klizač kada daljinski upravljam ventilatorom. U opcije biste trebali unijeti svoje servo vrijednosti kako biste znali kamo premjestiti klizač. Zatim možete sustav prebaciti u sobni (automatski) način rada.

_

Kad se to učini. samo namjestite željenu temperaturu prostorije s dva gumba, a Arduino sustav će obaviti posao!

//

Ako imate bilo kakvih pitanja/problema, slobodno ih spustite dolje i rado ću vam pomoći!:)