Teplotně řízený ventilátor!: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Žít v tropické zemi, jako je Singapur, je frustrující celý den se potit a mezitím se musíte soustředit na studium nebo práci v takovém dusném prostředí. Aby vzduch proudil a zchladil se, přišel jsem na myšlenku teplotně řízeného ventilátoru, který se automaticky zapne, když teplota dosáhne 25 stupňů Celsia (To je, když se většina lidí začne cítit horko) a rychlost ventilátoru se dokonce zvyšuje a přináší silnější vítr při 30 stupních Celsia.

Potřebné součásti:

1. Jeden Arduino Uno.

2. Jeden teplotní senzor (TMP36, který má analogový výstup).

3. Jeden tranzistor TIP110.

4. Jeden 6V DC motor s lopatkou ventilátoru.

5. Jedna dioda (1N4007).

6. Jedna LED.

7. Dva odpory (220Ohm a 330Ohm)

Napájení 8,6V.

Krok 1: Vytvořte schéma

Zde je schéma, které jsem pro tento projekt vytvořil pomocí Eagle.

Obvod snímače teploty udává analogový vstup, na základě kterého je motor zapnut, a mění jeho otáčky. Jak je znázorněno na rozložení pinů výše, pin1 by měl být připojen k napájení. Protože TMP36 pracuje dobře pod napětím 2,7 V až 5,5 V (z datového listu), stačí 5 V z desky Arduino k napájení teplotního senzoru. Pin 2 vydává analogovou hodnotu napětí na pin A0 v Arduinu, která je lineárně úměrná teplotě Celsia. Zatímco Pin3 je připojen k GND v Arduinu.

Na základě zjištěné teploty bude pin 6 PWM „vydávat různé napětí“(různého napětí je dosaženo opakovaným zapínáním a vypínáním signálu) na základnu tranzistoru TIP110. R1 slouží k omezení proudu, takže nepřekročí maximální základní proud (pro TIP110 je to 50mA na základě datového listu.) K napájení motoru se používá spíše 6V externí napájecí zdroj než 5V od Arduina. proud odebíraný motorem může zničit Arduino. Tranzistor zde také slouží jako vyrovnávací paměť k izolaci obvodu motoru od Arduina ze stejného důvodu (zabraňte tomu, aby proud odebíraný motorem poškodil Arduino.) Motor se bude otáčet různou rychlostí při různém napětí, které je na něj přivedeno. Dioda připojená k motoru má rozptýlit indukované emf generované motorem v okamžiku zapnutí a vypnutí ventilátoru, aby se zabránilo poškození tranzistoru. (Náhlá změna proudu způsobí zpětné emf, které může poškodit tranzistor.)

Digitální kolík 8 je připojen k LED, která se rozsvítí při otáčení ventilátoru, odpor R2 zde slouží k omezení proudu.

Poznámka*: Všechny součásti v obvodu sdílejí stejnou zem, takže existuje společný referenční bod.

Krok 2: Kódování

Komentáře v mém kódování vysvětlovaly každý krok, následující jsou doplňující informace.

První část mého kódování je definovat všechny proměnné a piny (první fotografie):

Řádek 1: Teplota je definována jako plovoucí, takže je přesnější.

Řádek 3 a řádek 4: Minimální teplotu, při které je ventilátor zapnut, lze přizpůsobit jiným hodnotám, stejně jako „tempHigh“, při kterém se ventilátor otáčí rychleji.

Řádek 5: Kolíkem ventilátoru mohou být jakékoli kolíky PWM (kolíky 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Druhá část mého kódování je ovládání celého obvodu (druhá fotografie):

Řádek 3 a řádek 4: Převodník analogového signálu na digitální v Arduinu získá hodnotu analogového signálu z analogRead () a vrátí digitální hodnotu od 0-1023 (10 bitů). Aby bylo možné převést digitální hodnotu na teplotu, je rozdělena 1024 a vynásobena 5 V pro výpočet digitálního napěťového výstupu ze snímače teploty.

Line5 & Line 6: Podle datového listu TMP36 má napěťový posun 0,5V, takže 0,5v je odečteno od původního digitálního napětí, aby se získal skutečný výstup napětí. Nakonec znásobíme skutečné napětí 100, protože TMP36 má faktor měřítka 10 mV/stupeň Celsia. (1/(10 mV/stupeň Celsia)) = 100 stupňů Celsia/V.

Line 18 & Line24: PWM Pin výstupy napětí v rozmezí 0-5V. Toto napětí je určeno pracovním cyklem v rozmezí 0-255, přičemž 0 představuje 0% a 255 představuje 100%. Takže „80“a „255“zde jsou otáčky ventilátoru.

Krok 3: Testování a pájení

Po vypracování schématu a kódování je čas otestovat obvod na prkénku!

Zapojte obvod podle schématu

Během této fáze jsem použil 9V baterii, která není vhodná pro 6V stejnosměrný motor, ale mělo by být v pořádku je na chvíli spojit. Během skutečného prototypu jsem použil externí napájecí zdroj k napájení 6V pro motor. Po testování se ukázalo, že obvod funguje dobře. Je tedy na čase je pájet na stripboard!

Před pájením obvodu…

Je dobré nakreslit obvod na plánovací list rozváděče, abyste mohli naplánovat, kam umístit součásti a kde vyvrtat otvory. Na základě mých zkušeností je snadnější pájet, když necháte sloupec mezi dvěma pájením.

Při pájení…

Dávejte pozor na součásti s polaritou. V tomto obvodu to budou LED, jejichž delší nohou je anoda a dioda, jejíž šedou částí je katoda. Rovněž je třeba vzít v úvahu vývod tranzistoru TIP110 a teplotního čidla TMP36.

Krok 4: Demostrace

Aby byl celý obvod úhledný a ne tak chaotický, používám hlavičku samice k muži, abych stohoval stripboard na Arduino a připojoval se ke kolíku v Arduinu. Také 3D vytisknu držák ventilátoru na držení ventilátoru, níže je přiložen soubor stl. Během ukázky používám externí napájecí zdroj, protože moje 9V baterie nefunguje.

Závěrečné ukázkové video je připojeno výše. Děkuji za sledování!