Arduino HVAC Servo Termostaatti/ohjain: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Tervetuloa "vihreään" ohjeeseeni! Aion näyttää sinulle, miten voit käyttää Arduinoa, kahta servomoottoria, lämpötila-anturia ja jotakin metallia (tai puuta) digitaalisen termostaatin valmistamiseksi läpiseinäiseen LVI-yksikköön. CB Richard Ellisin (suuri kiinteistöyhtiö) mukaan New York City on vuokramarkkinoita, ja vain noin 1/3 väestöstä omistaa asuntonsa (verrattuna lähes 70%: n asuntoon muualla Yhdysvalloissa). Tämä tarkoittaa, että NYC: ssä yli 5 mm asuu vuokra -asunnossa tai -kodeissa. On hyvin harvinaista, että vuokra-asunnoissa on jokin keskusilmastointi tai jopa termostaattiohjattu järjestelmä. Monissa huoneistoissa on pysyvät seinät, kuten alla olevassa videossa. Valitettavasti näillä yksiköillä ei ole kykyä säätää lämpötilaa, ja ne voidaan pakottaa vain kuumaan, kylmään tai pois päältä. Kuluttajaenergiakeskuksen mukaan lämmitys ja jäähdytys muodostavat noin 45 prosenttia energialaskusta. Liittovaltion hallitus arvioi, että keskimääräinen asunnon omistaja käyttää yli 10 000 dollaria lämmitykseen ja jäähdytykseen kymmenen vuoden aikana. Huoneilmastointilaitteiden jäähdytysteho mitataan BTU -yksiköissä tai brittiläisissä lämpöyksiköissä tunnissa. 700-1 000 m²: n asunnon (yhden makuuhuoneen tai ehkä pienen 2 makuuhuoneen) viilentämiseen tarvitset noin 20 000 BTU: ta. Tämä vastaa 1,7 tonnia tai 5 861 wattia. 0,15 dollaria kilowattitunnilta tarkoittaa, että LVI -yksikön käyttäminen maksaa 0,88 dollaria tunnissa! Koska LVI -yksiköt käyttävät paljon energiaa (varsinkin kun ne ovat ilmastointitilassa kuumina kesäkuukausina) ja vuokralaiset eivät pysty helposti toteuttamaan energiatähti (eli tehokkaampia) yksiköitä tai säätää niiden lämpötilaa, halusin löytää tavan ilman LVI -yksikköä tehdä muutoksia ilman pysyviä muutoksia termostaatin tavoin! Tämän laitteen käyttöönotto voi paitsi säästää rahaa, myös auttaa ylläpitämään tasaisemman lämpötilan asunnossasi, vähentämään energiankulutusta ja vähentämään kansojemme sähköverkkoon kohdistuvaa rasitusta kuumina kesäkuukausina!

Vaihe 1: Yleiskatsaus tuote- ja varaosaluettelosta

Yleiskatsaus ja osaluettelo: Elektroniikan osaluettelo: 1) Kaksi servoa. Käytin Hitec HS-311: tä (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311), jonka voi ostaa alle 10 dollarilla per servo. SparkFun -servon (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) pitäisi myös toimia.2) Lämpötila -anturi: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (käytin Duemilanovea - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Käytin Adafruit ProtoShieldiä (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), mutta voit myös käyttää vain pientä leipälevyä (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) 4K7 -vastus lämpötilalle Koetin: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V -seinäsovitin: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Laitteiston osaluettelo: 1) Käytin alumiinia, joka oli ostettu paikallisesta rautakaupastani (Home Depot). Servokannattimen mitat ovat 4 "x 1" x 0,25 "ja molemmat päätypylväät ovat 1" x 0,25 "x 0,25". Vaihtoehtoisesti tässä on linkki tämän kokoisen alumiinikappaleen ostamiseen verkossa: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx ja http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx2) Käytin (6) 1/2 "8-32 SHCP: tä (kuusiokoloruuvit) ja (2) 1 "8-32 SHCP: tä. Suosittelen ostamaan ne paikallisesta rautakaupasta, mutta niitä voi helposti ostaa myös verkosta. Tässä linkit: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 ja 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Tarvitset hanan, joka vastaa edellisessä vaiheessa käyttämiäsi ruuveja. Koska käytin 8-32 ruuvia, ostin 8-32 hana. Tämän voi jälleen ostaa paikallisesta rautakaupasta, mutta jos haluat tilata verkossa, tässä on linkki: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Numero 29 poranterä (tämä vastaa 8-32 hanaa; jos käytät erikokoisia ruuveja ja hanoja, osta sopiva poranterä). HUOMAUTUS: Monet rautakaupat myyvät hanat poranterien kanssa, mikä varmistaa oikean koon ostamisen. Saatavana myös täältä: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Tools:1) Käytin poraa (voi olla käsipora tai porapuristin) ja rautasahaa. 2) Jos haluat liimata servot mieluummin alumiinikiinnikkeeseen (reikien poraamisen ja napauttamisen sijaan), suosittelen JBWeld- tai Gorilla Glue Arduino -kirjastoa: Servokirjaston lisäksi (sisältyy Arduino -ohjelmistoon), Tarvitset OneWire -kirjaston. Voit lukea lisää kirjastosta täältä (valinnainen): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire tai vain ladata kirjaston tämän linkin kautta: https://homepage.mac. fi/wtpollard/Software/FileSharing7.html

Vaihe 2: Servokiinnityksen ja sähkökaavion rakentaminen

Tässä on yleiskatsaus servokiinnityksen rakentamisesta ja elektroniikan kaaviot. Katso lisää alla olevasta kuvasta!

Vaihe 3: Arduino -koodi

Alla oleva txt -tiedosto sisältää Arduino -koodin. Voit avata tämän tiedoston nähdäksesi koodin ja kopioida/liittää sen Arduino-ohjelmistoosi ohjelman suorittamiseksi.

Vaihe 4: Virheenkorjaus ja asennus

HUOMAUTUS: Jos asetat arduinoasi metallipinnalle, varmista, että pohjassa on kumijalat! Muussa tapauksessa juotosliitokset Arduinon pohjassa koskettavat metallia, joka lyhentää levyn!

Vaihe 5: Viimeiset ajatukset ja tulevaisuuden ideat

Viimeiset ajatukset: Kiitos kun katsoit! Jos etsit loistavaa tapaa säästää energiaa, rahaa ja säilyttää silti mukava asunto, toivottavasti pidit tästä videosta. Kuumina kesäkuukausina huippukysyntä pakottaa lisää voimalaitoksia verkkoon, jotka ovat usein kalliimpia laitoksia ja aiheuttavat ympäristölle enemmän saastumista. Jos sinulla on mahdollisuus päivittää LVI-järjestelmäsi energiatähtiyhteensopivaksi tai voit asentaa "ammattimaisen" termostaatin, tee se! Mutta jos asut kerrostalossa ja sinulla ei yksinkertaisesti ole näitä vaihtoehtoja, harkitse tätä projektia ympäristön kannalta! Tässä on vain muutamia: 1) Aseta lämpötila -anturi johtoon, jotta se voidaan sijoittaa strategisesti huoneeseen 2) Lisää painikkeita Arduinoon, jotta sinulla on neljä tilaa: Pois, Ilmastointi, Lämmitys tai Lämpötila -anturi (eli voit pakottaa laitteen pois päältä, lämmittää tai ilmastointiin tai antaa laitteen toimia lämpötila-anturin lukeman mukaan) ottaaksesi käyttöön Internet -ohjauksen tai julkaistaksesi nykyisen lämpötilan (eli Twitterin kautta). Tämä idea on saanut inspiraationsa Adafruitin "Tweet-a-Watt" (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Käytä kuumaa/kylmää potentiometriä kolmannen servon avulla (huomautus: kolmen servon käyttö arduinossa edellyttää ohjelmistopalvelujen käyttöä - katso lisätietoja täältä: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo) 6) Langaton lämpötila -anturi Xbeen tai RF: n kautta (RF, katso https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 ja https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Aseta lämpötilan kynnysalueet laitteessa näppäimistöllä tai potentiometri8) Yksikön asettaminen jäähdyttämään asunto automaattisesti tiettyinä aikoina (esim. ennen kuin tulet kotiin töihin) tai siirtymään "pulssitilaan" yöllä vuorotellen sammutuksen ja viileyden välillä, jotta asunto pysyy viileänä, mutta ei 9) Käytä Evil Mad Scientistia tai ITP Boarduinoa halvempaan ja pienempään yksikköön! Katso https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 for the Evil Mad Scientist Taulut, jotka voit ostaa pakkauksena, joka sisältää piirilevyn ja ATMEL -sirun sekä 16 MHz: n kristallin ja korkit ~ 12 dollarilla Tai lue NYU ITP -opetusohjelma leipälevyn arduinon luomisesta!