Fan na Kinokontrol ng Temperatura!: 4 na Hakbang

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

Ang pamumuhay sa isang tropikal na bansa tulad ng Singapore, nakakabigo na pawis buong araw at samantala, kailangan mong ituon ang iyong pag-aaral o magtrabaho sa nasabing kapaligiran. Upang mapalabas ang hangin at palamig ang iyong sarili, nakaisip ako ng ideya ng fan na kinokontrol ng temperatura na awtomatikong bubuksan kapag umabot sa 25 Celsius ang temperatura (Iyon ay kapag ang karamihan sa mga tao ay nagsimulang maging mainit) at ang bilis ng fan ay tumataas at nagdadala din. mas malakas na hangin sa 30 Celsius.

Mga sangkap na kinakailangan:

1. Isang Arduino Uno.

2. Isang Temperatura Sensor (TMP36 na may analog output).

3. Isang TIP110 transistor.

4. Isang 6V DC Motor na may fan talim.

5. Isang diode (1N4007).

6. Isang LED.

7. Dalawang resistors (220Ohm at 330Ohm)

8.6V Power Supply.

Hakbang 1: Lumikha ng isang Skematika

Narito ang iskema na nilikha ko para sa proyektong ito gamit ang Eagle.

Nagbibigay ang circuit ng sensor ng temperatura ng analog input batay sa kung saan nakabukas ang motor at naiiba ang bilis nito. Tulad ng ipinakita sa layout ng pin sa itaas, ang pin1 ay dapat na konektado sa power supply. Dahil ang TMP36 ay nagpapatakbo ng maayos sa ilalim ng boltahe ng 2.7V hanggang 5.5V (mula sa datasheet), ang 5V mula sa Arduino board ay sapat na upang mapatakbo ang sensor ng temperatura. Ang Pin 2 ay naglalabas ng halaga ng analog boltahe sa A0 pin sa Arduino na kung saan ay linear na proporsyonal sa temperatura ng centigrade. Habang ang Pin3 ay konektado sa GND sa Arduino.

Batay sa napansin na temperatura, ang PWM pin 6 ay "maglalabas ng iba't ibang boltahe" (magkakaibang boltahe ay nakamit sa pamamagitan ng pag-on at pag-off ng signal nang paulit-ulit) sa base ng TIP110 transistor. Ginagamit ang R1 upang limitahan ang kasalukuyang kaya hindi ito lalampas sa kasalukuyang kasalukuyang batayan (para sa TIP110, 50mA ito batay sa datasheet.) Ang isang 6V panlabas na supply ng kuryente kaysa sa 5V mula sa Arduino ay ginagamit upang mapatakbo ang motor bilang malaki ang kasalukuyang iginuhit ng motor ay maaaring sirain ang Arduino. Ang Transistor din ay nagsisilbing isang buffer upang ihiwalay ang circuit ng motor mula sa Arduino para sa parehong dahilan (maiwasan ang kasalukuyang iginuhit ng motor upang makapinsala sa Arduino.). Paikutin ang motor sa iba't ibang bilis sa iba't ibang boltahe na inilapat dito. Ang diode na konektado sa motor ay upang mawala ang sapilitan emf na nabuo ng motor sa sandaling lumipat kami at patayin ang fan upang maiwasan ang pinsala ng transistor. (Ang biglaang pagbabago sa kasalukuyang ay mag-uudyok ng pabalik na emf na maaaring makapinsala sa transistor.)

Ang digital pin 8 ay konektado sa LED na kung saan ay magaan kapag ang tagahanga ay spining, risistor R2 dito ay para sa paglilimita sa kasalukuyang.

Tandaan *: Ang lahat ng mga bahagi sa circuit ay nagbabahagi ng parehong lupa sa gayon mayroong isang karaniwang punto ng sanggunian.

Hakbang 2: Pag-coding

Ang mga komento sa aking pag-coding ay nagpaliwanag ng bawat hakbang, ang sumusunod ay ang karagdagang impormasyon.

Ang unang bahagi ng aking pag-coding ay upang tukuyin ang lahat ng mga variable at pin (Unang Larawan):

Linya 1: Ang temperatura ay tinukoy na float kaya't ito ay mas tumpak.

Linya 3 at Linya 4: Ang minimum na temperatura kung saan nakabukas ang tagahanga ay maaaring ipasadya upang maging iba pang mga halaga pati na rin ang "tempHigh" kung saan mas mabilis ang pag-ikot ng fan.

Linya 5: Ang fan pin ay maaaring maging anumang mga PWM na pin (pin 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Ang pangalawang bahagi ng aking pag-coding ay upang makontrol ang buong circuit (Pangalawang Larawan):

Linya 3 at Linya 4: Ang analog-to-digital converter sa Arduino ay nakakuha ng halaga ng isang analog signal mula sa analogRead () at nagbabalik ng isang digital na halaga mula 0-1023 (10-bit). Upang mai-convert ang digital na halaga sa temperatura, nahahati ito sa 1024 at i-multiply ng 5 V upang makalkula ang output ng digital voltage mula sa sensor ng temperatura.

Line5 & Line 6: Ayon sa datasheet ng TMP36, mayroon itong boltahe na offset ng 0.5V kaya't ang 0.5v ay ibabawas mula sa orihinal na digital voltage upang makuha ang aktwal na output ng boltahe. Panghuli, pinarami namin ang aktwal na boltahe na may 100 habang ang TMP36 ay may isang scale factor na 10mV / degree Celsius. (1 / (10mV / degree Celsius)) = 100degree celsius / V.

Line 18 & Line24: Boltahe ng output ng PWM Pin mula sa 0-5V. Ang boltahe na ito ay natutukoy ng cycle ng tungkulin mula sa 0-255 na may 0 na kumakatawan sa 0% at 255 na kumakatawan sa 100%. Kaya't ang "80" at "255" dito ay ang bilis ng fan.

Hakbang 3: Pagsubok at Paghihinang

Matapos ang pagbalangkas ng eskematiko at pag-coding, oras na upang subukan ang circuit sa breadboard!

Ikonekta ang circuit tulad ng ipinakita sa eskematiko

Gumamit ako ng isang 9V na baterya sa yugtong ito na hindi naaangkop para sa isang 6V DC motor, ngunit dapat maging okay na ikonekta silang magkasama sa isang maikling panahon. Sa panahon ng aktwal na prototype, gumamit ako ng panlabas na supply ng kuryente sa lakas na 6V para sa motor. Pagkatapos ng pagsubok, ang circuit ay ipinapakita upang gumana nang maayos. Kaya oras na upang maghinang ang mga ito sa isang stripboard!

Bago maghinang ng circuit…

Mahusay na iguhit ang circuit sa isang Stripboard Plan ng Layout sa Plano upang planuhin kung saan ilalagay ang mga bahagi at kung saan mag-drill ng mga butas. Batay sa aking karanasan, mas madaling maghinang kapag nag-iiwan ka ng isang haligi sa pagitan ng dalawang mga paghihinang.

Kapag naghihinang…

Mag-ingat tungkol sa mga sangkap na may polarity. Sa circuit na ito, sila ang magiging LED na ang mas mahabang binti ay ang anode at diode na ang kulay-abong bahagi ay ang cathode. Ang pinout ng TIP110 transistor at ng TMP36 temperatura sensor ay dapat ding isaalang-alang.

Hakbang 4: Demostration

Upang gawing maayos ang buong circuit at hindi gulo, ginagamit ko ang header ng babae sa lalaki upang i-stack ang stripboard sa Arduino habang kumokonekta sa pin sa Arduino. Nag-print din ako ng isang may-ari ng fan upang hawakan ang fan, ang stl file ay nakakabit sa ibaba. Sa panahon ng pagpapakita, ginagamit ko ang panlabas na supply ng kuryente dahil hindi gumagana ang aking baterya na 9V.

Ang huling video ng demonstrasyon ay nakakabit sa itaas. Salamat sa panonood!