Ventilator controlat de temperatură!: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Locuind într-o țară tropicală precum Singapore, este frustrant să transpiri toată ziua și, între timp, trebuie să te concentrezi pe studiu sau să lucrezi într-un mediu atât de înfundat. Pentru a face aerul să curgă și să te răcorești, am venit cu ideea unui ventilator cu temperatură controlată, care se va porni automat când temperatura atinge 25 Celsius (atunci când majoritatea oamenilor încep să se simtă fierbinți), iar viteza ventilatorului crește și aduce vânt mai puternic la 30 Celsius.

Componente necesare:

1. Un Arduino Uno.

2. Un senzor de temperatură (TMP36 care are ieșire analogică).

3. Un tranzistor TIP110.

4. Un motor DC de 6V cu lama ventilatorului.

5. O diodă (1N4007).

6. Un LED.

7. Două rezistențe (220Ohm și 330Ohm)

Sursă de alimentare de 8,6 V.

Pasul 1: Creați o schemă

Iată schema pe care am creat-o pentru acest proiect folosind Eagle.

Circuitul senzorului de temperatură oferă intrarea analogică pe baza căreia este pornit motorul și variază viteza acestuia. Așa cum se arată în aspectul pinului de mai sus, pinul 1 trebuie conectat la sursa de alimentare. Deoarece TMP36 funcționează bine sub tensiunea de 2,7 V la 5,5 V (din foaia de date), 5 V de pe placa Arduino sunt suficiente pentru a alimenta senzorul de temperatură. Pinul 2 scoate valoarea tensiunii analogice la pinul A0 în Arduino, care este liniar proporțională cu temperatura centigradă. În timp ce Pin3 este conectat la GND în Arduino.

Pe baza temperaturii detectate, pinul PWM 6 va „ieși cu tensiune diferită” (tensiunea diferită se obține prin pornirea și oprirea semnalului în mod repetat) la baza tranzistorului TIP110. R1 este utilizat pentru a limita curentul, astfel încât să nu depășească curentul de bază maxim (pentru TIP110, este de 50mA pe baza fișei tehnice.) O alimentare externă de 6V, mai degrabă decât 5V de la Arduino, este utilizată pentru a alimenta motorul curentul tras de motor poate distruge Arduino. Tranzistorul servește și ca tampon pentru a izola circuitul motorului de Arduino din același motiv (preveniți curentul tras de motor pentru a deteriora Arduino.). Motorul se va roti la viteză diferită la o tensiune diferită aplicată acestuia. Dioda conectată la motor trebuie să disipeze emf-ul indus generat de motor în momentul în care pornim și oprim ventilatorul pentru a preveni deteriorarea tranzistorului (schimbarea bruscă a curentului va induce emf înapoi care poate deteriora tranzistorul.)

Pinul digital 8 este conectat la LED care se va aprinde când ventilatorul se învârte, rezistorul R2 este aici pentru a limita curentul.

Notă *: Toate componentele din circuit au același teren, deci există un punct de referință comun.

Pasul 2: Codificare

Comentariile din codarea mea au explicat fiecare pas, următoarele sunt informațiile suplimentare.

Prima parte a codării mele este să definesc toate variabilele și pinii (Prima fotografie):

Linia 1: Temperatura este definită ca fiind plutitoare, deci este mai precisă.

Linia 3 și Linia 4: Temperatura minimă la care este pornit ventilatorul poate fi personalizată pentru a fi alte valori, precum și „tempHigh” la care ventilatorul se rotește mai repede.

Linia 5: Pinul ventilatorului poate fi orice pin PWM (pinul 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

A doua parte a codificării mele este de a controla întregul circuit (a doua fotografie):

Linia 3 și Linia 4: Convertorul analog-digital din Arduino obține valoarea unui semnal analog de la analogRead () și returnează o valoare digitală de la 0-1023 (10 biți). Pentru a converti valoarea digitală la temperatură, aceasta este împărțită la 1024 și se înmulțește cu 5 V pentru a calcula tensiunea digitală ieșită de la senzorul de temperatură.

Linia 5 și Linia 6: Conform fișei tehnice a TMP36, are o tensiune compensată de 0,5V, astfel încât 0,5v este scăzut din tensiunea digitală originală pentru a obține tensiunea reală de ieșire. În cele din urmă, înmulțim tensiunea reală cu 100 deoarece TMP36 are un factor de scară de 10mV / grad Celsius. (1 / (10mV / grad Celsius)) = 100 grade Celsius / V.

Linia 18 și Linia 24: Pinul PWM produce o tensiune cuprinsă între 0-5V. Această tensiune este determinată de ciclul de funcționare cuprins între 0-255 cu 0 reprezentând 0% și 255 reprezentând 100%. Deci, "80" și "255" aici sunt viteza ventilatorului.

Pasul 3: Testare și lipire

După elaborarea schemei și a codării, este timpul să testați circuitul pe panou!

Conectați circuitul așa cum se arată în schemă

Am folosit o baterie de 9V în această fază, care nu este potrivită pentru un motor de 6V DC, dar ar trebui să fie bine să le conectați pentru o perioadă scurtă de timp. În timpul prototipului propriu-zis, am folosit o sursă de alimentare externă pentru a alimenta 6V pentru motor. După testare, circuitul arată că funcționează bine. Așa că este timpul să le lipiți pe un panou!

Înainte de a lipi circuitul …

Este bine să desenați circuitul pe o foaie de planificare a aspectului de bandă pentru a planifica unde să puneți componentele și unde să găuriți. Pe baza experienței mele, este mai ușor să lipiți când lăsați o coloană între două lipiri.

Când lipiți …

Aveți grijă la componentele cu polaritate. În acest circuit, vor fi LED-ul al cărui picior mai lung este anodul și dioda a cărei parte gri este catodul. Pinout-ul tranzistorului TIP110 și cel al senzorului de temperatură TMP36 ar trebui, de asemenea, luate în considerare.

Pasul 4: Demostrare

Pentru a face întregul circuit îngrijit și nu atât de dezordonat, folosesc antetul de la feminin la masculin pentru a stiva plăcile de pe Arduino în timp ce mă conectez la pinul din Arduino. Imprim și 3D un suport pentru ventilator pentru a ține ventilatorul, fișierul stl este atașat mai jos. În timpul demonstrației, folosesc sursa de alimentare externă deoarece bateria mea de 9V nu funcționează.

Videoclipul demonstrativ final este atașat mai sus. Mulțumim pentru vizionare!