Lämpötilaohjattu tuuletin!: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Asuminen trooppisessa maassa, kuten Singaporessa, on turhauttavaa hikoilla koko päivän, ja samalla sinun on keskityttävä opiskeluun tai työskentelyyn tällaisessa tukossa ympäristössä. Jotta ilma virtaa ja jäähtyy, keksin idean lämpötilasäädetystä tuulettimesta, joka kytkeytyy automaattisesti päälle, kun lämpötila saavuttaa 25 celsiusasteen (silloin kun useimmat ihmiset alkavat tuntea olonsa kuumiksi) ja tuulettimen nopeus jopa kasvaa ja tuo voimakkaampi tuuli 30 astetta.

Tarvittavat komponentit:

1. yksi Arduino Uno.

2. yksi lämpötila -anturi (TMP36, jossa on analoginen lähtö)

3. yksi TIP110 transistori.

4. yksi 6V DC -moottori, jossa on tuulettimen siipi.

5. Yksi diodi (1N4007).

6. yksi LED.

7. kaksi vastusta (220 ohmia ja 330 ohmia)

8,6 V: n virtalähde.

Vaihe 1: Luo kaavio

Tässä on kaavio, jonka olen luonut tälle projektille Eaglen avulla.

Lämpötila -anturipiiri antaa analogiatulon, jonka perusteella moottori käynnistetään, ja muuttaa sen nopeutta. Kuten yllä olevassa nastan asettelussa näkyy, nasta 1 on kytkettävä virtalähteeseen. Koska TMP36 toimii hyvin 2,7 V - 5,5 V jännitteellä (taulukosta), 5 V Arduino -kortilta riittää lämpötila -anturin virransyöttöön. Nasta 2 antaa analogisen jännitteen arvon A0 -nastalle Arduinossa, joka on lineaarisesti verrannollinen Celsius -lämpötilaan. Kun Pin3 on liitetty GND: hen Arduinossa.

Havaitun lämpötilan perusteella PWM -nasta 6 "antaa eri jännitteen" (eri jännite saavutetaan kytkemällä signaali päälle ja pois päältä toistuvasti) TIP110 -transistorin kantaan. R1: tä käytetään virran rajoittamiseen niin, että se ei ylitä enimmäisvirtaa (TIP110: ssä se on 50mA tietolomakkeen perusteella.) 6V: n ulkoista virtalähdettä Arduinon 5V: n sijasta käytetään moottorin virtalähteenä moottorin vetämä virta voi tuhota Arduinon. Tässä transistori toimii myös puskurina moottoripiirin eristämiseksi Arduinosta samasta syystä (estä moottorin vetämä virta vahingoittamasta Arduinoa.). Moottori pyörii eri nopeuksilla eri jännitteillä. Moottoriin kytketyn diodin on hajotettava moottorin aiheuttama indusoitu emf, kun kytket puhaltimen päälle ja pois, jotta estetään transistorin vaurioituminen. (Äkillinen virran muutos aiheuttaa takaisin emf: n, joka voi vahingoittaa transistoria.)

Digitaalinen nasta 8 on kytketty LEDiin, joka syttyy, kun tuuletin pyörii, vastus R2 on tässä virran rajoittamiseksi.

Huomautus*: Kaikki piirin komponentit jakavat saman maan, joten on olemassa yhteinen vertailupiste.

Vaihe 2: Koodaus

Koodaukseni kommentit ovat selittäneet jokaisen vaiheen, seuraavassa on lisätietoja.

Koodauksen ensimmäinen osa on määritellä kaikki muuttujat ja nastat (ensimmäinen kuva):

Rivi 1: Lämpötila on määritelty kelluvaksi, joten se on tarkempi.

Linja 3 ja rivi 4: Minimilämpötila, jossa puhallin kytketään päälle, voidaan mukauttaa muihin arvoihin sekä "tempHigh", jolla tuuletin pyörii nopeammin.

Rivi 5: Puhaltimen tappi voi olla mikä tahansa PWM -nasta (nasta 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Koodauksen toinen osa on ohjata koko piiriä (toinen kuva):

Rivi 3 ja rivi 4: Arduinon analogia-digitaalimuunnin saa analogisen signaalin arvon analogReadilta () ja palauttaa digitaalisen arvon 0-1023 (10-bittinen). Digitaalisen arvon muuntamiseksi lämpötilaksi se jaetaan 1024: llä ja kerrotaan 5 V: lla lämpötila -anturin digitaalisen jännitteen laskemiseksi.

Linja 5 ja linja 6: TMP36: n tietolomakkeen mukaan sen jännitepoikkeama on 0,5 V, joten 0,5 V vähennetään alkuperäisestä digitaalijännitteestä todellisen jänniteulostulon saamiseksi. Lopuksi kerrotaan todellinen jännite 100: lla, koska TMP36: n skaalauskerroin on 10 mV/celsiusaste. (1/(10 mV/celsiusaste)) = 100 astetta/V.

Linja 18 ja linja 24: PWM-nastainen lähtöjännite vaihtelee välillä 0-5V. Tämä jännite määräytyy käyttöjakson välillä 0-255, jossa 0 edustaa 0% ja 255 edustaa 100%. Joten "80" ja "255" ovat tuulettimen nopeus.

Vaihe 3: Testaus ja juottaminen

Kaavion ja koodauksen laatimisen jälkeen on aika testata piirilevy leipälaudalla!

Liitä piiri kaavion mukaisesti

Käytin tässä vaiheessa 9 V: n akkua, joka ei sovi 6 V: n tasavirtamoottorille, mutta niiden pitäisi olla hyvä yhdistää lyhyeksi ajaksi. Varsinaisen prototyypin aikana käytin ulkoista virtalähdettä moottorin 6 V: n virransyöttöön. Testin jälkeen piiri näyttää toimivan hyvin. Joten on aika juottaa ne stripboardille!

Ennen piirin juottamista…

On hyvä piirtää piiri Stripboard Layout Planning Sheetille suunnitellaksesi, minne komponentit laitetaan ja minne porataan reiät. Kokemukseni mukaan juottaminen on helpompaa, kun jätät sarakkeen kahden juotoksen väliin.

Juotettaessa…

Ole varovainen napaisten osien kanssa. Tässä piirissä ne ovat LED, jonka pidempi jalka on anodi ja diodi, jonka harmaa osa on katodi. Myös TIP110 -transistorin ja TMP36 -lämpötila -anturin nasta on otettava huomioon.

Vaihe 4: Demostraatio

Jotta koko piiri olisi siisti ja ei niin sotkuinen, käytän naaras -uros -otsikkoa pinoamaan nauhat Arduinolle samalla kun yhdistän Arduinon tapiin. 3D -tulostan myös tuulettimen pidikkeen tuulettimen pitämiseksi, stl -tiedosto on liitteenä alla. Esittelyn aikana käytän ulkoista virtalähdettä, koska 9 V: n akku ei toimi.

Lopullinen esittelyvideo on liitteenä yllä. Kiitos kun katsoit!