Arduino Water / Shower Regulator: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ngayon, magtatayo kami ng isang simpleng regulator ng tubig. Ito ay isang napaka-simpleng proyekto at napakadaling itayo. Kinokontrol ng aparatong ito ang isang solenoid na balbula upang makontrol ang daloy ng tubig batay sa isang itinakdang oras. Ang oras na ito ay madaling mabago at mabago ang code kung kinakailangan. Ang mga materyales para sa proyektong ito ay magiging madali upang mapagkukunan at bilhin. Ang isang mahusay na website upang makakuha ng mga sangkap na mura ay aliexpress o ebay.

Mga gamit

Arduino Uno (1)

Breadboard (1)

Mga wires ng lalaki hanggang lalaki na lumulukso

Mga wires ng jumper na lalaki hanggang babae

220ohm risistor (2)

LCD module 1602 (1)

12V Solenoid (1)

MOSFET (Gumamit ako ng IRFZ44N, ngunit ang anumang mosfet ay dapat na gumana)

1N4007 Diode (1)

Buzzer (1)

XL6009 Boost Buck Converter (1)

100K Potensyomiter o Trimmer (1)

Lumipat (1)

Plastong lalagyan (opsyonal, ngunit muling inirekomenda)

Hakbang 1: Prototype ang Circuit

Prototype ang circuit sa isang breadboard ayon sa eskematiko. Gumawa ako ng ilang mga pagbabago sa orihinal na circuit. Dahil wala akong solenoid na balbula ngayon, gumamit ako ng isang mosfet at humantong upang gayahin ang solenoid na pag-on at pag-off. Kung mayroon kang isang solenoid, kailangan mong gumamit ng isang boost converter upang mapalakas ang 5v rail sa 12v upang mailipat ang solenoid. Gumamit ako ng isang bersyon ng DIY ng isang boost converter, ngunit ang pagbili ng isa mula sa aliexpress ay ginustong. Kung hindi mo alam kung paano gumamit ng isang breadboard, mangyaring panoorin ang kapaki-pakinabang na video sa youtube dito: https://www.youtube.com/watch? v = 6WReFkfrUIk

Pag-troubleshoot:

Kung walang lumalabas sa lcd screen, subukang ayusin ang potensyomiter. Kinokontrol ng aparatong ito ang intensity at pagkakaiba ng backlight. Tiyaking gumagamit ka ng isang flyback diode sa pinagmulan ng mosfet o iprito mo ito. Ito ay dahil sa inductive switching spike mula sa solenoid kapag ito ay nakabukas at naka-off.

Hakbang 2: Pag-upload ng Code

I-download ang Arduino IDE kung hindi mo pa nagagawa mula sa https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Kung nais mong baguhin ang oras ng shower at oras ng pag-init, maaari mong baguhin ang tiyempo sa unang 2 linya ng code sa ilalim ng pagsasaayos ng gumagamit. Bago ka mag-upload, tiyaking napili mo ang tamang board at serial port. Maaari itong magawa sa pamamagitan ng pagpunta sa mga tool at pagkatapos ay sumakay at mag-port. Kung nagkakaproblema ka sa paggamit ng isang arduino mangyaring panoorin ang napaka kapaki-pakinabang na video sa youtube ng Afrotechmods:

Hakbang 3: Pagsubok sa Circuit

Ikonekta ang iyong 5v na bangko ng baterya sa circuit at arduino at i-on ang switch ng kuryente. Ang aparato ay dapat magsimulang magbilang pababa mula sa isang itinakdang oras at ang buzzer ay dapat na beep sa mga tukoy na agwat ng oras. Ang mosfet ay dapat na patayin pagkatapos ng bilang ng aparato pababa sa zero. Maaari mong i-verify ito sa pamamagitan ng paggamit ng isang humantong na konektado sa isang 220ohm risistor sa pagitan ng 5v rail at mosfet na mapagkukunan. Tiyaking ang kanal ng mosfet ay konektado sa lupa. Nakatagpo ako ng ilang mga isyu sa pagsubok ng circuit. Nang mag-plug ako sa arduino, nagpasya ang aking led na sumabog ng marahas. Napagtanto ko na hindi ako nagdagdag ng isang kasalukuyang naglilimita ng risistor sa humantong. Sa sandaling pinalitan ko ang pinuno ng isang sariwang isa at nagdagdag ng isang risistor, wala nang mga isyu na nangyari at gumana ng maayos ang circuit.

Hakbang 4: Pag-unawa sa Circuit

Maaaring nagtataka ka kung paano gumagana ang circuit na ito. Ang arduino ay isang microcontroller at ito talaga ang utak ng buong setup na ito. Na-program namin ito sa isang lcd code upang maihimok ang lcd screen. Gumagamit kami ng mga digital output pin sa arduino upang makapagpadala ng isang pulso ng mataas o mababang signal sa gate ng mosfet upang mai-on ito. Maaaring nagtataka ka kung ano ang mosfet. Ang mosfet ay isang aparato na buksan at patayin batay sa input signal at pinapayagan ang daloy ng kuryente sa pagitan ng 2 iba pang mga pin. Ito ang pag-on ng iyong laptop. Kapag pinindot mo ang power button, isang signal ay ipinadala sa mosfet na nagbibigay-daan sa power ng charger o lakas ng baterya na dumaloy sa motherboard ng laptop. Sa kasong ito, gumagamit kami ng isang mosfet upang buksan ang isang solenoid na balbula. Ang solenoid balbula ay nangangailangan ng 12v upang i-on at isang napakataas na pagsabog ng kasalukuyang upang paunang buksan ito. Ito ang dahilan kung bakit kailangan namin ng isang mosfet. Ang output ng arduino ay maaari lamang magbigay ng 5v sa 100ma, kaya ikinonekta namin ang mosfet sa pagitan ng solenoid at ng 12v na mapagkukunan ng kuryente, na maaaring makapaghatid ng mas maraming lakas. Lumilikha kami ng mapagkukunang 12v na koryente sa pamamagitan ng paggamit ng isang boost converter, na sumusukat sa aming 5v mula sa aming arduino patungong 12v upang himukin ang solenoid balbula. Ang potensyomiter ay isang aparato na nagpapahintulot sa pagsasaayos ng paglaban, na tulad ng isang puwersa sa pagharang para sa kasalukuyang. Kapag inaayos namin ang potensyomiter na ito malapit sa lcd screen, binabago namin ang boltahe na papunta sa backlight, na binabawasan o pinatataas ang kaibahan at tindi ng backlight. Maaari kang magtanong kung ano ang isang diode at bakit kinakailangan ito sa circuit na ito. Ang isang diode ay isang aparato na nagpapahintulot sa kasalukuyang dumaloy sa isang direksyon, ngunit hindi sa ibang paraan. Sa circuit na ito, naka-configure namin ito bilang isang flyback diode. Ang solenoid ay binubuo ng isang electromagnet upang maiangat ang isang flap at isara ito kapag inilapat ang kasalukuyang. Kapag nagsara ang solenoid, nagpapadala ito ng napakataas na pulso ng kasalukuyang pabalik sa mosfet, na maaaring madaling iprito ito. Ginagamit namin ang diode na ito upang maibalik ang mataas na pulso na ito sa mga linya ng kuryente upang mai-save ang aming mosfet. Hindi mo kailangan ang diode na ito upang gumana ang circuit, ngunit inirerekumenda ito para sa mga layunin ng pagiging maaasahan. Gumagamit kami ng isang breadboard upang mabilis na subukan ang circuit at gawin itong gumagana. Hindi mo kailangang maghinang ng anumang mga sangkap kung gumamit ka ng isang pisara. Ang paghihinang ng isang circuit ay maaaring maging napaka-ubos ng oras at maaaring hindi ito gumana nang maayos sa iyong unang pagtatangka. Ito ang dahilan kung bakit gumagamit kami ng isang breadboard upang subukan muna ang circuit at tiyaking gumagana ito at pagkatapos ay hinihinang namin ito sa isang protoboard upang gawin itong isang end end na produkto.

Mga Larawan:

Ika-1 - Mosfet pinout

Ika-2 - Lcd screen

Ika-3 - 12v solenoid

Ika-4 - Palakasin ang converter

Ika-4 - Arduino uno

Ika-5 - Potensyomiter

Ika-6 - Diode

Ika-7 - Breadboard

Ika-8 - Protoboard

Hakbang 5: Ang Maituturo na Ito ay Hindi Ganap na Natapos

Dahil wala akong solenoid na balbula, hindi ko masubukan nang maayos ang circuit sa isang tunay na sitwasyon sa buhay. Sa sandaling natanggap ko ang balbula, magsisimula agad ako sa pagdidisenyo ng isang enclosure, paghihinang ng mga sangkap sa isang pcb, at pagsubok ito sa aking shower. I-a-update ko ito sa pagtuturo sa lalong madaling panahon na makakaya ko. Salamat sa iyong pag-unawa.