Ventilator automat de birou: 5 pași

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

Realizat de Tan Yong Ziab.

Acest proiect își propune să construiască un ventilator automat simplu, care să fie potrivit pentru birou sau pentru studiu, pentru a reduce dependența noastră de aer condiționat. Acest lucru ar contribui la reducerea amprentei de carbon oferind o modalitate de răcire direcționată, capabilă să se activeze și să se oprească automat, în loc să se bazeze pe aerul condiționat puternic. În plus, este suficient de eficientă din punct de vedere energetic pentru a fi scoasă dintr-o bancă de energie, ceea ce înseamnă că este mai portabilă decât soluțiile similare de ventilatoare de birou, fiind în același timp mai inteligentă decât ventilatoarele portabile.

Provizii

Ai avea nevoie de:

1x Arduino UNO

1x placă de benzi

Anteturi de stivuire de la bărbat la femeie

Anteturi pin masculin

Anteturi pin feminin

Firuri cu un singur miez (suficiente și de diferite culori pentru ușurința referinței)

1x comutator SPDT

1x senzor cu ultrasunete HC-SR04

1x 3386 potențiometru 2 kilo ohm

1x tranzistor de putere TIP110

1x lama ventilatorului (montabilă pe motorul ales)

1x motor 3V

Echipamente pentru testare, asamblare și programare:

1x tăietor de panouri

1x multimetru digital (DMM)

1x panou de masă

1x separator de sârmă

1x tăietor de sârmă

1x clește

1x lipitor

1x suport de lipit

1x curățător de vârf de lipit

Lipit (suficient)

1x pompă de desudare (fitil, dacă se preferă)

1x orice mașină capabilă să ruleze Arduino IDE

Arduino IDE, instalat pe aparatul dvs. la alegere

Pasul 1: Testarea hardware-ului

În primul rând, testați hardware-ul. O placă de măsurare este extrem de utilă în acest sens, deși cablurile jumper pot fi utilizate și atunci când o placă de măsurare nu este disponibilă. Imaginile arată procesul de testare împreună cu o captură de ecran Tinkercad a modului în care este conectat circuitul. Nu există multe de spus, dincolo de asigurarea faptului că componentele dvs. funcționează singure și lucrează împreună într-un circuit simplu de testare. Un DMM în această etapă este, de asemenea, util pentru a verifica dacă componentele dvs. nu sunt defecte.

Pasul 2: Construirea circuitului

Apoi, lipiți circuitul. Pentru acest pas, ar trebui să aveți anteturile Arduino, plăcile și stivuitoarele.

Aliniați panoul și anteturile cu anteturile de pe Arduino. După ce confirmați că spațierea este corectă, lipiți anteturile de stivuire. Nu uitați să tăiați urmele în care nu doriți pantaloni scurți. Puteți utiliza DMM-ul pentru a verifica continuitatea între scut și Arduino în sine. După ce ați terminat verificările de continuitate, începeți să lipiți piesele.

Puteți face referire la diagrama Tinkercad mai devreme sau la schemele EAGLE și a imaginilor de panouri prezentate aici pentru a conecta circuitul.

Aspectul componentelor este astfel încât lipirea poate fi redusă la minimum. Poate că nu este cel mai compact, dar ar fi mai ușor să așezați componentele într-un scut mai mare.

Acolo unde antetele feminine se află senzorul cu ultrasunete pe bord, pot folosi deja pinii GND, D13 și D12 pentru a furniza GND, Echo și Trigger senzorului ultrasonic. Trebuia doar să tai urmele dintre antetul feminin în care se află senzorul cu ultrasunete și pinul D11 pentru a furniza + 5V senzorului.

În mod similar, potențiometrul se află acolo unde există deja + 5V și pinii GND, astfel încât trebuie să tăi doar urmele dintre ștergătorul potențiometrului (Este pinul din mijloc) și al doilea pin GND la care este adiacent pentru a furniza setarea mea de viteză analogică la pinul A3 fără a trimite semnalul către GND, ceea ce ar învinge punctul de intrare analogică.

Antetul de rupere a motorului este poziționat astfel încât să pot profita de locul unde se află pinul emițătorului TIP110 și ar trebui să lipiți solul motorului cu cel din apropierea senzorului cu ultrasunete. Am folosit un conector Molex cu 4 pini ca cablu de rupere, deși orice se potrivește este, de asemenea, bine. Alege-ți otravă, presupun.

Singura excepție este comutatorul SPDT, care este poziționat mai departe de marginea plăcii pentru a fi accesibil utilizatorului odată ce senzorul cu ultrasunete este introdus în capetele feminine.

Linia + 5V este partajată între senzorul cu ultrasunete, pinul colector TIP110 și potențiometru.

Pinul de bază al TIP110 este conectat la pinul 9 al Arduino prin ecran. Simțiți-vă liber să utilizați alți pini disponibili pentru controlul PWM.

Din nou, DMM-ul dvs. este util aici pentru a vă asigura că există conexiuni acolo unde ar trebui să existe și nimic acolo unde nu există. Nu uitați să verificați dacă componentele scutului sunt conectate corespunzător la Arduino însuși, efectuând teste de continuitate între îmbinările de lipit ale Arduino și componentele pe care intenționați să le testați.

Pasul 3: Programarea (și testarea programării) circuitului

Acest pas este fie cel mai neamuzant, fie cel mai frustrant dintre pași. Obiectivul programului este de a realiza următoarele:

1. Verificați distanța

2. Dacă distanța <prag predeterminat, începeți să trimiteți semnal PWM la motor pe baza intrării analogice a potențiometrului.

3. Altfel, opriți motorul setând semnalul PWM la 0

Ambii pași 2 și 3 au o depanare () care imprimă distanța cu ultrasunete și intrarea analogică detectată. O puteți șterge dacă doriți.

Variabilele „refresh” și „max_dist” din program controlează fiecare rata de sondare și respectiv distanța maximă de detectare. Reglați acest lucru pe placul dvs.

Fișierul este atașat aici.

Pasul 4: Puneți totul împreună

Dacă ai circuitul care se comportă așa cum ar trebui și ai ajuns la acest pas, felicitări! Acest proiect poate funcționa acum singur. În imagine, puteți vedea că întregul circuit este alimentat de un acumulator printr-un conector micro USB integrat și nu mai este legat de laptop.

În această etapă, puteți modifica circuitul sau, dacă vă simțiți mai aventuros, construiți-vă propria abordare.

În timp util, sper să pot sau să încerc să prelucrez PCB-ul pentru acest proiect folosind un router CNC. Puteți vedea aspectul PCB generat în imaginea de mai sus

Pasul 5: Planuri de viitor și câteva note

Odată cu acest proiect realizat, unele dintre lucrurile mai imediate pe care sper să le pot realiza cu acest proiect în timpul liber includ, dar nu se limitează la:

- Un suport real pentru ventilator

- Reduceți acest lucru până la o dimensiune și mai compactă și autonomă; Probabil aș avea nevoie de un Arduino Nano pentru asta

- O soluție de alimentare mai adecvată, adică banca de energie pe care o vedeți în pasul anterior este un pic prea mare pentru un design autonom pe care tocmai am făcut referire

Câteva note (pentru sinele meu viitor și pentru orice suflet care se aventurează prin Internet):

Este posibil să observați că, în timp ce lista pieselor solicită o placă Uno, placa pe care o vedeți prin acest ghid este orice altceva decât un Uno. Aceasta este de fapt o variantă a lui Uno numită SPEEEduino, care a fost dezvoltată în Politehnica din Singapore de un grup de studenți și de lectorul lor de supraveghere. Din punct de vedere funcțional, este foarte asemănător, cu excepția adaosurilor precum intrarea de alimentare doar micro USB pe care o vedeți conducând proiectul în pasul anterior și chiar are anteturi pentru a conecta modulul Wi-Fi ESP01. Puteți afla despre SPEEEduino aici.