Automatski stolni ventilator: 5 koraka

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

Uradio Tan Yong Ziab.

Ovaj projekt ima za cilj izgraditi jednostavan automatski ventilator prikladan za uredsku ili studijsku uporabu kako bi se smanjilo naše oslanjanje na klimatizaciju. To bi pomoglo smanjiti nečiji ugljični otisak pružajući način ciljanog hlađenja koje se može automatski uključiti i isključiti, umjesto da se oslanja na klima uređaj gladovanja velike energije. Osim toga, dovoljno je energetski učinkovit da se izbaci iz banke napajanja, što znači da je prenosiviji od sličnih rješenja stolnih ventilatora, a istovremeno pametniji od ručnih ventilatora.

Pribor

Trebalo bi vam:

1x Arduino UNO

1x stripboard

Zaglavlja za slaganje muško-žensko

Muški pin zaglavlja

Ženski pin zaglavlja

Jednožilne žice (dovoljne i različitih boja za lakše snalaženje)

1x SPDT prekidač

1x HC-SR04 ultrazvučni senzor

1x 3386 Potenciometar od 2 kilo ohma

1x tranzistor snage TIP110

1x lopatica ventilatora (može se montirati na motor po izboru)

1x 3V motor

Oprema za testiranje, montažu i programiranje:

1x rezač za traku

1x digitalni multimetar (DMM)

1x matična ploča

1x skidač žice

1x rezač žice

1x kliješta

1x lemilica

1x stalak za lemljenje

1x sredstvo za čišćenje vrhova lemilice

Lemljenje (dovoljno)

1x pumpa za lemljenje (po želji fitilj)

1x bilo koji stroj koji može pokrenuti Arduino IDE

Arduino IDE, instaliran na vašem stroju po izboru

Korak 1: Testiranje hardvera

Prvo, testirajte hardver. Okvir je iznimno koristan za to, iako se prespojni kabeli mogu koristiti i kada ploča nije dostupna. Slike prikazuju proces testiranja zajedno sa snimkom zaslona Tinkercada o tome kako je krug ožičen. Nema mnogo toga za reći osim da vaše komponente rade same i rade zajedno u jednostavnom krugu testiranja. DMM u ovoj fazi također je koristan za provjeru jesu li vaše komponente neispravne.

Korak 2: Izgradnja kruga

Zatim lemite krug. Za ovaj korak trebali biste imati Arduino, stripboard i naslove za slaganje.

Poravnajte stripboard i zaglavlja s zaglavljima na Arduinu. Nakon što potvrdite da je razmak ispravan, lemite naslove za slaganje. Ne zaboravite izrezati tragove na kojima ne želite kratke hlače. Pomoću svog DMM -a možete provjeriti kontinuitet između štita i samog Arduina. Kad završite s provjerama kontinuiteta, počnite lemiti dijelove.

Možete se pozvati na dijagram Tinkercad ranije ili na shemu EAGLE i slike na traci prikazane ovdje za povezivanje kruga.

Raspored komponenti je takav da se lemljenje može svesti na minimum. Možda nije najkompaktniji, ali bilo bi lakše postaviti komponente u veći štit.

Tamo gdje ženski zaglavlje ultrazvučnog senzora nalazi na traci za trake, već mogu koristiti pinove GND, D13 i D12 za opskrbu GND -a, odjeka i okidača ultrazvučnim senzorom. Trebao sam samo izrezati trag između ženskog zaglavlja u kojemu se nalazi ultrazvučni senzor i pin D11 kako bih senzor napajao +5V.

Slično, potenciometar se nalazi na mjestu gdje već postoje pinovi +5V i GND, tako da samo moram izrezati trag između brisača potenciometra (to je srednji pin) i drugog GND kontakta uz koji se nalazi moje analogno podešavanje brzine na pin A3 bez slanja signala na GND, što bi pobijedilo točku analognog ulaza.

Zaglavlje motora s prekidom motora postavljeno je tako da mogu iskoristiti prednost mjesta gdje se nalazi odašiljač TIP110 i potrebno je samo lemiti uzemljenje motora na onaj u blizini ultrazvučnog senzora. Koristio sam 4 -pinski Molex konektor kao svoj probojni kabel, iako je sve što odgovara također u redu. Odaberi svoj otrov, pretpostavljam.

Jedina iznimka je SPDT sklopka, koja je postavljena dalje do ruba trake kako bi bila dostupna korisniku nakon što se ultrazvučni senzor umetne u ženska zaglavlja.

Linija +5V dijeli se između ultrazvučnog senzora, sabirničkog pina TIP110 i potenciometra.

Osnovni pin TIP110 spojen je na pin 9 Arduina preko štita. Slobodno upotrijebite druge pinove koji su dostupni za upravljanje PWM -om.

Ponovno, vaš DMM je ovdje koristan kako bi se osiguralo da postoje veze tamo gdje bi trebale biti, a ništa tamo gdje ih nema. Ne zaboravite provjeriti jesu li komponente štita ispravno povezane sa samim Arduinom tako što ćete provesti ispitivanje kontinuiteta između lemnih spojeva Arduina i komponenti koje namjeravate testirati.

Korak 3: Programiranje (i testiranje programiranja) kruga

Ovaj korak je ili najneprivlačniji ili naj frustrirajući korak. Cilj programa je provesti sljedeće:

1. Provjerite udaljenost

2. Ako je udaljenost <unaprijed određeni prag, počnite slati PWM signal motoru na temelju analognog ulaza potenciometra.

3. Inače, zaustavite motor postavljanjem PWM signala na 0

Oba koraka 2 i 3 imaju debug () koji ispisuje otkrivenu ultrazvučnu udaljenost i analogni ulaz. Po želji ga možete izbrisati.

Varijable "osvježi" i "max_dist" u programu svaka kontroliraju brzinu prozivanja i maksimalnu udaljenost otkrivanja. Namjestite ovo po svom ukusu.

Datoteka je priložena ovdje.

Korak 4: Sve spojite

Ako se krug ponaša kako treba i došli ste do ovog koraka, čestitamo! Ovaj projekt sada može funkcionirati sam. Na slici možete vidjeti da se cijeli krug napaja iz baterije putem ugrađenog Micro USB priključka i da više nije vezan za prijenosno računalo.

U ovoj fazi možete promijeniti krug ili, ako se osjećate avanturističkije, izgradite vlastiti stav o tome.

Nadam se da ću u svoje vrijeme uspjeti ili pokušati izraditi PCB za ovaj projekt pomoću CNC usmjerivača. Generirani izgled PCB -a možete vidjeti na gornjoj slici

Korak 5: Planovi za budućnost i neke bilješke

Nakon što je ovaj projekt završen, neke od neposrednijih stvari koje se nadam da mogu postići u ovom slobodnom vremenu uključuju, ali nisu ograničene na:

- Stvarno postolje za ventilator

- Smanjite ovo na još kompaktniju i samostalniju veličinu; Za ovo bi mi vjerojatno trebao Arduino Nano

- Prikladnije rješenje za napajanje, tj. Banka napajanja koju vidite u prethodnom koraku malo je prevelika za samostalni dizajn koji sam upravo spomenuo

Neke bilješke (za moje buduće ja i svaku dušu koja se kreće putem Interneta):

Možda ćete primijetiti da iako popis dijelova zahtijeva Uno ploču, ploča koju vidite kroz ovaj vodič nije ništa drugo nego Uno. Ovo je zapravo varijanta Unoa pod nazivom SPEEEduino, koju je grupa studenata i njihov predavač razvila na Singapurskom veleučilištu. Funkcionalno je vrlo sličan, osim dodataka kao što je ulaz za napajanje samo putem Micro USB-a koji vidite u pokretanju projekta u prethodnom koraku, pa čak ima i zaglavlja za uključivanje ESP01 Wi-Fi modula. Ovdje možete saznati o SPEEEduinu.