Arduino regulátor vody/sprchy: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Dnes budeme stavět jednoduchý regulátor vody. Jedná se o velmi jednoduchý projekt a velmi snadno se staví. Toto zařízení ovládá elektromagnetický ventil pro řízení průtoku vody na základě nastaveného času. Tuto dobu lze v případě potřeby snadno změnit a upravit kód. Materiály pro tento projekt bude snadné získat a zakoupit. Skvělý web, kde seženete komponenty levně, je aliexpress nebo ebay.

Zásoby

Arduino Uno (1)

Prkénko (1)

Propojovací vodiče mezi muži a muži

Propojovací vodiče mezi muži a ženami

Odpor 220 ohmů (2)

LCD modul 1602 (1)

Solenoid 12V (1)

MOSFET (použil jsem IRFZ44N, ale každý mosfet by měl fungovat)

1N4007 dioda (1)

Bzučák (1)

XL6009 Boost Buck Converter (1)

100K potenciometr nebo trimr (1)

Přepínač (1)

Plastový kontejner (volitelný, ale doporučený)

Krok 1: Prototypujte obvod

Prototypujte obvod na prkénku podle schématu. Udělal jsem několik změn v původním obvodu. Protože právě nemám solenoidový ventil, použil jsem mosfet a vedl k simulaci zapnutí a vypnutí solenoidu. Pokud máte solenoid, musíte použít posilovač k posílení 5v kolejnice na 12v, aby se solenoid přepnul. Použil jsem DIY verzi boost konvertoru, ale upřednostňuje se nákup z aliexpressu. Pokud nevíte, jak používat prkénko, podívejte se na toto velmi užitečné video z youtube zde: https://www.youtube.com/watch? v = 6WReFkfrUIk

Odstraňování problémů:

Pokud se na obrazovce LCD nic nezobrazuje, zkuste upravit potenciometr. Toto zařízení ovládá intenzitu a kontrast podsvícení. Ujistěte se, že na zdroj mosfetu použijete diodu flyback, nebo ji smažíte. Důvodem jsou indukční spínací hroty solenoidu při jeho zapnutí a vypnutí.

Krok 2: Nahrání kódu

Pokud jste tak ještě neučinili, stáhněte si Arduino IDE z https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Pokud chcete změnit dobu sprchování a dobu zahřívání, můžete v uživatelské konfiguraci změnit časování na prvních 2 řádcích kódu. Před odesláním se ujistěte, že jste vybrali správnou desku a sériový port. To lze provést přechodem na nástroje a poté na palubu a port. Pokud máte potíže s používáním arduina, podívejte se na toto velmi užitečné video z youtube od Afrotechmods:

Krok 3: Testování obvodu

Připojte 5v baterii k obvodu a arduinu a zapněte vypínač. Zařízení by mělo začít odpočítávat od nastaveného času a bzučák by měl v určitých časových intervalech pípat. Mosfet by se měl vypnout poté, co zařízení odpočítává až na nulu. Můžete to ověřit pomocí LED připojené k rezistoru 220 ohmů mezi 5v kolejnicí a zdrojem mosfet. Ujistěte se, že je odtok mosfetu připojen k zemi. Během testování obvodu jsem narazil na několik problémů. Když jsem zapojil arduino, moje LED se rozhodla prudce explodovat. Uvědomil jsem si, že jsem k LED nepřidal odpor omezující proud. Jakmile jsem vyměnil LED za novou a přidal odpor, již se neobjevily žádné problémy a obvod fungoval velmi dobře.

Krok 4: Porozumění obvodu

Možná si říkáte, jak tento obvod funguje. Arduino je mikrokontrolér a je to v podstatě mozek celého tohoto nastavení. Naprogramovali jsme to pomocí kódu LCD, aby bylo možné ovládat obrazovku LCD. Pomocí digitálních výstupních kolíků na arduinu vysíláme puls vysokého nebo nízkého signálu do brány mosfetu, abychom jej zapnuli. Možná si říkáte, co je to mosfet. Mosfet je zařízení, které se zapíná a vypíná na základě vstupního signálu a umožňuje tok energie mezi 2 dalšími piny. Takto se váš notebook zapne. Když stisknete tlačítko napájení, je na mosfet odeslán signál, který umožňuje napájení nabíječky nebo baterie proudit na základní desku notebooku. V tomto případě pomocí mosfetu zapneme elektromagnetický ventil. Solenoidový ventil potřebuje k zapnutí 12 V a velmi vysoký proud k jeho prvnímu otevření. Proto potřebujeme mosfet. Výstup arduina může dodávat pouze 5v na 100mA, takže připojíme mosfet mezi solenoidem a zdrojem 12v, který může dodat mnohem více energie. Tento 12v zdroj energie vytváříme pomocí posilovače, který zvyšuje napětí 5V z našeho Arduina na 12V a pohání elektromagnetický ventil. Potenciometr je zařízení, které umožňuje nastavení odporu, který je jako blokovací síla proudu. Když upravíme tento potenciometr v blízkosti obrazovky LCD, měníme napětí procházející do podsvícení, což snižuje nebo zvyšuje kontrast a intenzitu podsvícení. Možná se ptáte, co je to dioda a proč je v tomto obvodu potřeba. Dioda je zařízení, které umožňuje tok proudu jedním směrem, ale ne opačným směrem. V tomto obvodu to máme nakonfigurované jako flyback diodu. Solenoid je tvořen elektromagnetem, který zvedne klapku a zavře ji, když je aplikován proud. Když se solenoid zavře, vyšle velmi vysoký impuls proudu zpět do mosfetu, který jej může snadno usmažit. Tuto diodu používáme k odeslání tohoto vysokého pulsu zpět do elektrického vedení, abychom zachránili náš mosfet. Tuto diodu nepotřebujete, aby obvod fungoval, ale je doporučen pro účely spolehlivosti. K rychlému otestování obvodu a jeho fungování používáme prkénko. Pokud používáte prkénko, nemusíte pájet žádné součásti. Pájení obvodu může být časově velmi náročné a nemusí fungovat ani na první pokus. To je důvod, proč nejprve použijeme prkénko k otestování obvodu a ujistíme se, že funguje, a poté jej pájíme na protoboard, abychom z něj udělali funkční koncový produkt.

Snímky:

1. - Mosfet pinout

2. - LCD obrazovka

3. - solenoid 12 V

4th - Boost converter

4. - Arduino uno

5. - Potenciometr

6. - Dioda

7. - Breadboard

8. - Protoboard

Krok 5: Tento pokyn není zcela dokončen

Protože nemám solenoidový ventil, nemohu řádně otestovat obvod v reálné situaci. Jakmile obdržím ventil, okamžitě začnu navrhovat skříň, pájet součásti na desku plošných spojů a testovat ji na své sprše. Tento návod aktualizuji, jakmile to bude možné. Děkujeme za pochopení.