Ventilator s temperaturnom kontrolom!: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Živjeti u tropskoj zemlji poput Singapura, frustrirajuće je znojiti se cijeli dan, a u međuvremenu se morate usredotočiti na učenje ili rad u tako zagušljivom okruženju. Kako bih učinio da zrak struji i rashladio se, došao sam na ideju ventilatora s temperaturnom kontrolom koji će se automatski uključiti kada temperatura dosegne 25 Celzijevih stupnjeva (tada se većini ljudi počinje osjećati vrućina), a brzina ventilatora se čak povećava i dovodi jači vjetar na 30 Celzijevih stupnjeva.

Potrebne komponente:

1. Jedan Arduino Uno.

2. Jedni temperaturni osjetnik (TMP36 koji ima analogni izlaz).

3. Jedan TIP110 tranzistor.

4. Jedan 6V DC motor s lopaticom ventilatora.

5. Jedna dioda (1N4007).

6. Jedna LED.

7. Dva otpornika (220Ohm i 330Ohm)

Napajanje 8.6V.

Korak 1: Izradite shemu

Evo sheme koju sam stvorio za ovaj projekt koristeći Eagle.

Krug osjetnika temperature daje analogni ulaz na temelju kojeg se motor uključuje i mijenja njegovu brzinu. Kao što je prikazano u gornjem rasporedu pinova, pin1 bi trebao biti spojen na napajanje. Budući da TMP36 radi dobro pod naponom od 2,7 V do 5,5 V (iz podatkovne tablice), 5V iz Arduino ploče dovoljno je za napajanje osjetnika temperature. Pin 2 daje analognu vrijednost napona na pin A0 u Arduinu koji je linearno proporcionalan temperaturi Celzijusa. Dok je Pin3 spojen na GND u Arduinu.

Na temelju otkrivene temperature, PWM pin 6 će "izlaziti različit napon" (različit napon se postiže ponovnim uključivanjem i isključivanjem signala) na bazu tranzistora TIP110. R1 se koristi za ograničavanje struje tako da neće premašiti maksimalnu baznu struju (za TIP110 to je 50mA na temelju podatkovne tablice.) Za napajanje motora koristi se 6V vanjsko napajanje, a ne 5V iz Arduina struja koju pokreće motor može uništiti Arduino. Tranzistor ovdje također služi kao međuspremnik za izolaciju kruga motora od Arduina iz istog razloga (spriječiti da struja koju motor povuče ošteti Arduino.). Motor će se vrtjeti različitom brzinom pri različitom naponu koji je na njega primijenjen. Dioda spojena na motor treba raspršiti inducirani emf koji generira motor u trenutku uključivanja i isključivanja ventilatora kako bi se spriječilo oštećenje tranzistora. (Iznenadna promjena struje izazvat će povratni emf koji može oštetiti tranzistor.)

Digitalni pin 8 spojen je na LED koji će svijetliti kada se ventilator okreće, otpornik R2 ovdje služi za ograničavanje struje.

Napomena*: Sve komponente u krugu imaju isto uzemljenje pa postoji zajednička referentna točka.

Korak 2: Kodiranje

Komentari u mom kodiranju objašnjavaju svaki korak, slijede dodatne informacije.

Prvi dio mog kodiranja je definiranje svih varijabli i pinova (Prva fotografija):

Redak 1: Temperatura je definirana kao plutajuća pa je točnija.

Linija 3 i Linija 4: Minimalna temperatura na kojoj je ventilator uključen može se prilagoditi drugim vrijednostima, kao i "tempHigh" pri kojem se ventilator brže okreće.

Linija 5: Igla ventilatora može biti bilo koja PWM igla (iglica 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Drugi dio mog kodiranja je kontrola cijelog kruga (Druga fotografija):

Linija 3 i Linija 4: Analogno-digitalni pretvarač u Arduinu dobiva vrijednost analognog signala od analogRead () i vraća digitalnu vrijednost od 0-1023 (10-bitni). Kako bi se digitalna vrijednost pretvorila u temperaturu, ona se podijeli s 1024 i pomnoži s 5 V za izračun digitalnog izlaznog napona s osjetnika temperature.

Linija 5 i Linija 6: Prema podatkovnom listu TMP36, ima pomak napona od 0,5 V pa se 0,5 V oduzima od izvornog digitalnog napona kako bi se dobio stvarni izlaz napona. Na kraju, množimo stvarni napon sa 100 jer TMP36 ima faktor razmjera 10mV/Celzijev stupanj. (1/(10mV/stupanj Celzijusa)) = 100 stupnjeva Celzijusa/V.

Linija 18 i Line24: PWM Pin izlazni napon u rasponu od 0-5V. Ovaj napon je određen radnim ciklusom u rasponu od 0-255 pri čemu 0 predstavlja 0%, a 255 predstavlja 100%. Dakle, "80" i "255" ovdje su brzina ventilatora.

Korak 3: Ispitivanje i lemljenje

Nakon izrade sheme i kodiranja, vrijeme je da isprobate krug na ploči!

Spojite krug kao što je prikazano na shemi

Koristio sam 9V bateriju tijekom ove faze koja nije prikladna za 6V DC motor, ali bi trebalo biti u redu spojiti ih zajedno na kratko. Tijekom stvarnog prototipa, koristio sam vanjsko napajanje za napajanje 6V za motor. Nakon ispitivanja, pokazalo se da krug radi dobro. Dakle, vrijeme je da ih lemite na stripboard!

Prije lemljenja kruga …

Dobro je nacrtati krug na tablici za planiranje izgleda trake kako biste planirali gdje ćete staviti komponente, a gdje izbušiti rupe. Na temelju mog iskustva, lakše je lemiti kada ostavite stupac između dva lemljenja.

Prilikom lemljenja …

Budite oprezni s komponentama s polaritetom. U ovom krugu oni će biti LED čija je duža noga anoda i dioda čiji je sivi dio katoda. Također treba uzeti u obzir ispis tranzistora TIP110 i osjetnika temperature TMP36.

Korak 4: Demostracija

Kako bi cijeli krug bio uredan, a ne toliko neuredan, koristim zaglavlje žensko -muško za slaganje stripboard -a na Arduinu dok se povezujem na pin u Arduinu. Također 3D ispisujem držač ventilatora za držanje ventilatora, dolje se nalazi stl datoteka. Tijekom demonstracije koristim vanjsko napajanje jer mi 9V baterija ne radi.

Završni demonstracijski video zapis u prilogu je gore. Hvala na gledanju!