Temperatura Control Sa Arduino at PWM Fans: 6 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Pagkontrol sa temperatura gamit ang PID sa mga tagahanga ng Arduino at PWM para sa paglamig ng server ng DIY / network

Ilang linggo na ang nakalilipas kailangan kong mag-setup ng isang rak sa mga network device at ilang mga server.

Ang racks ay inilalagay sa isang saradong garahe, kaya't ang saklaw ng temperatura sa pagitan ng taglamig at tag-init ay medyo mataas, at ang alikabok ay maaaring maging isang problema.

Habang nagba-browse sa Internet para sa mga solusyon sa paglamig, nalaman ko na ang mga ito ay medyo mahal, sa lugar ko kahit papaano, pagiging> 100 € para sa 4 230V na mga tagahanga na naka-mount sa kisame na may kontrol na termostat. Hindi ko nagustuhan ang termostat drive sapagkat sumuso ito sa maraming alikabok kapag pinapatakbo, dahil sa mga tagahanga na nagpupuno ng buong lakas, at hindi nagbibigay ng bentilasyon kahit kailan kapag walang lakas.

Kaya, hindi nasiyahan sa mga produktong ito, nagpasya akong pumunta sa paraan ng DIY, na nagtatayo ng isang bagay na maaaring maayos na makamit ang isang tiyak na temperatura.

Hakbang 1: Paano Ito Gumagana

Upang gawing mas madali ang mga bagay napunta ako para sa mga tagahanga ng DC: mas mababa ang ingay kaysa sa mga tagahanga ng AC habang nakikipag-usap nang medyo hindi gaanong malakas, ngunit mas malaki pa rin para sa akin.

Gumagamit ang system ng isang sensor ng temperatura upang makontrol ang apat na mga tagahanga na hinihimok ng isang Arduino controller. Ang Arduino ay nagbabaluktot sa mga tagahanga gamit ang PID na lohika, at hinihimok sila sa pamamagitan ng PWM.

Ang temperatura at bilis ng fan ay iniulat sa pamamagitan ng isang 8-digit na 7-segment na display, na nilagyan ng isang naka-mount na aluminyo bar. Bukod sa display mayroong dalawang mga pindutan para sa pag-tune ng target na temperatura.

Hakbang 2: Ano ang Ginamit Ko

Tandaan: Sinubukan kong mapagtanto ang proyektong ito sa mga bagay na nakahiga ako sa bahay, kaya't hindi lahat ay maaaring maging perpekto. Nag-aalala ang badyet.

Narito ang mga sangkap na ginamit ko:

• Hardware

  • Isang acrylic panel: ginamit bilang base (€ 1.50);
  • Apat na 3.6x1cm L hugis na mga profile sa PVC (€ 4.00);
  • Isang panel ng aluminyo: gupitin sa 19 "ang lapad (€ 3.00);
• Elektronika
  • Apat na 120mm tagahanga ng PWM: Nagpunta ako para sa Arctic F12 PWM PST dahil sa kakayahang i-stack ang mga ito nang kahanay (4x € 8.00);
  • Isang Pro Micro: Anumang ATMega 32u4 pinalakas na board ay dapat gumana nang maayos sa aking code (€ 4.00);
  • Isang relay board: upang patayin ang mga tagahanga kapag hindi kinakailangan (€ 1.50);
  • Isang 8 digit na 7-segment na MAX7219 display module (€ 2.00);
  • Tatlong pansamantalang pindutan ng push, 1 ay para sa pag-reset (€ 2.00);
  • Isang 3A power switch (€ 1.50);
  • Isang LAN cable coupler: upang mabilis na idiskonekta ang pangunahing pagpupulong sa display panel (€ 2.50);

  • Isang 5V at 12V dual output power supply: Maaari mong gamitin ang 2 pinaghiwalay na PSU o isang 12V na may step down converter sa 5V (€ 15.00);

  • Mga kable, turnilyo at iba pang mga menor de edad na bahagi (€ 5.00);

Kabuuang gastos: € 74.00 (kung kailangan kong bumili ng lahat ng mga bahagi sa Ebay / Amazon).

Hakbang 3: Ang Kaso

Ang kaso ay gawa sa 4 na manipis na hugis ng L na mga profile sa plastik na nakadikit at naka-rivet sa isang acrylic board.

Ang lahat ng mga bahagi ng kahon ay nakadikit sa epoxy.

Apat na 120mm na butas ang pinutol sa acrylic upang magkasya ang mga tagahanga. Ang isang karagdagang butas ay pinutol para sa pagpapaalam sa mga kable ng thermometer na dumaan.

Ang front panel ay may power switch na may ilaw na tagapagpahiwatig. Sa kaliwa, dalawang butas ang pinabayaan ang front panel cable at ang USB cable na lumabas. Ang isang karagdagang pindutan ng pag-reset ay idinagdag para sa mas madaling programa (ang Pro Micro ay walang isang pindutan ng pag-reset, at kung minsan kapaki-pakinabang upang mai-upload ang isang programa dito).

Ang kahon ay gaganapin ng 4 na mga turnilyo na dumadaan sa mga butas sa base ng acrylic.

Ang front panel ay gawa sa isang brushing na aluminyo panel, gupitin sa 19 ang lapad at may taas na ~ 4cm. Ang display hole ay ginawa gamit ang isang Dremel at ang iba pang 4 na butas para sa mga turnilyo at mga pindutan ay ginawa gamit ang isang drill.

Hakbang 4: Elektronika

Ang control board ay medyo simple at siksik. Sa paggawa ng proyekto, nalaman ko na kapag nag-supply ako ng 0% PWM sa mga tagahanga, tatakbo sila ng buong bilis. Upang tuluyang mapigilan ang pag-ikot ng mga tagahanga, nagdagdag ako ng isang relay na pinapatay ang mga tagahanga kapag hindi nila kailangan.

Ang front panel ay konektado sa board sa pamamagitan ng isang network cable na, gamit ang isang cable coupler, ay maaaring maalis ang layo mula sa pangunahing enclosure. Ang likuran ng panel ay gawa sa isang 2.5x2.5 electrical conduit at naayos sa panel na may dobleng panig na tape. Ang display ay naayos din sa panel na may tape.

Tulad ng nakikita mo sa mga iskema, Gumamit ako ng ilang panlabas na resistors ng pullup. Nagbibigay ang mga ito ng mas malakas na pullup kaysa sa arduino.

Ang mga iskemang Fritzing ay matatagpuan sa aking GitHub repo.

Hakbang 5: Ang Code

Ang pagtutukoy ng Intel para sa mga tagahanga na 4-pin ay nagmumungkahi ng isang 25KHz target na dalas ng PWM at 21 kHz hanggang 28 kHz na katanggap-tanggap na saklaw. Ang problema ay ang default na dalas ng Arduino ay 488Hz o 976Hz, ngunit ang ATMega 32u4 ay perpektong may kakayahang maghatid ng mas mataas na mga frequency, kaya kailangan lamang nating i-set up ito nang tama. Sumangguni ako sa artikulong ito tungkol sa PWM ng Leonardo upang mai-orasan ang ika-apat na timer sa 23437Hz na kung saan ay ang pinakamalapit na makakarating sa 25KHz.

Gumamit ako ng iba't ibang mga aklatan para sa display, ang sensor ng temperatura at ang lohika ng PID.

Ang buong na-update na code ay matatagpuan sa aking GitHub repo.

Hakbang 6: Konklusyon

Kaya heto na! Kailangan kong maghintay hanggang ngayong tag-init upang makita talaga ito sa pagkilos, ngunit medyo tiwala akong gagana ito ng maayos.

Nagpaplano ako sa paggawa ng isang programa upang makita ang temperatura mula sa USB port na nakakonekta ako sa isang Raspberry Pi.

Inaasahan kong ang lahat ay naiintindihan, Kung hindi ipaalam sa akin at mas magpapaliwanag ako.

Salamat!