Ventilator s temperaturnom kontrolom!: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Živeći 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 vetar na 30 Celzijusa.

Potrebne komponente:

1. Jedan Arduino Uno.

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

3. Jedan TIP110 tranzistor.

4. Jedan 6V DC motor sa lopaticom ventilatora.

5. Jedna dioda (1N4007).

6. Jedna LED.

7. Dva otpornika (220Ohm i 330Ohm)

Napajanje 8.6V.

Korak 1: Kreirajte shemu

Evo sheme koju sam napravio 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 izvor napajanja. 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 senzora 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 osnovu 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. (Nagla 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, u nastavku su dodatne informacije.

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

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

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

Linija 5: Pin ventilatora može biti bilo koji PWM pin (pin 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 dijeli s 1024 i pomnoži s 5 V za izračunavanje digitalnog izlaznog napona s temperaturnog senzora.

Linija 5 i Linija 6: Prema podatkovnom listu TMP36, ona ima pomak napona od 0,5 V pa se 0,5 V oduzima od izvornog digitalnog napona kako bi se dobio stvarni izlazni napon. Na kraju, množimo stvarni napon sa 100 jer TMP36 ima faktor razmjera 10mV/stepen Celzijusa. (1/(10mV/stepen Celzijusa)) = 100 stepeni 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: Testiranje 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 u ovoj fazi koja nije prikladna za 6V DC motor, ali bi trebalo biti u redu spojiti ih nakratko. Tokom stvarnog prototipa, koristio sam vanjsko napajanje za napajanje 6V za motor. Nakon testiranja, pokazalo se da kolo dobro radi. Dakle, vrijeme je da ih lemite na strip strip!

Prije lemljenja kola…

Dobro je nacrtati krug na listu za planiranje rasporeda ploča kako biste planirali gdje ćete staviti komponente, a gdje izbušiti rupe. Na osnovu mog iskustva, lakše je lemiti kada ostavite stupac između dva lemljenja.

Prilikom lemljenja…

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

Korak 4: Demostration

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. Takođe štampam 3D držač ventilatora za držanje ventilatora, stl datoteka se nalazi ispod. Tokom demonstracije koristim vanjsko napajanje jer mi 9V baterija ne radi.

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