Automatický ventilátor/klimatizačný systém: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Vitajte! V tomto návode vás prevediem tým, ako si vybudovať vlastný automatický ventilátor/klimatizačný systém. Tento návod sa zaoberá okenným ventilátorom, ktorý sa používa na chladenie miestností v letných horúčavách. Cieľom tohto projektu je vytvoriť systém, ktorý bude automaticky monitorovať a regulovať teplotu v miestnosti riadením bežného okenného ventilátora. Okrem toho bude možnosť bezdrôtového ovládania ventilátora pomocou smartfónu implementovaná pomocou vývojovej dosky Wi -Fi Esp8266/NodeMCU spolu s aplikáciou IoT, Blynk. Hlavný riadiaci systém využíva Arduino a niekoľko ďalších komponentov. Poďme do toho!

Krok 1: Zhromažďovanie komponentov

Na tento návod budete potrebovať:

- Arduino Uno (dodáva sa s dátovým káblom USB) - Kúpte si tu (Amazon) (budú fungovať aj iné podobné dosky ako Arduino Mega)

- LCD displej 16x2 (v tomto projekte používam displej bez adaptéra 16 -pinového modulu. Ak máte adaptér, Arduino má návody, ako zapojiť adaptér modulu do Arduino Uno)

- Snímač teploty/vlhkosti DHT11 (3 kolíky) - Kúpte si tu (Amazon) - existujú dve verzie: 3 kolíky a 4 piny. Tu používam 3 -kolíkový senzor, pretože je jednoduchšie ho používať a zapojiť, pretože nemusíte pridávať odpor. Nezabudnite skontrolovať vývod svojho snímača, pretože rôzni výrobcovia majú pre tento snímač mierne odlišné vývody.

- Potenciometer 10k Ohm - Kúpte si tu (Amazon)

- 2 tlačidlá - kúpte tu (Amazon)

- Servo s kovovým prevodom - Kúpte si tu (Amazon) - nemusíte používať servo s kovovým prevodom, pretože všetko závisí od vášho okenného ventilátora. Na pohyb spínača na ventilátore bude slúžiť servo, takže všetko závisí od toho, akú veľkú silu je potrebné na pohyb spínača. Používam silné servo s kovovou prevodovkou, pretože môj ventilátor má robustný spínač a vo všeobecnosti je u kovových servopohonov oveľa menšia pravdepodobnosť prasknutia ako u bežných plastových prevodoviek.

- Prepojovacie drôty z muža na muža a muža do ženy - Kúpte si tu (Amazon)

- Vývojová doska Wifi pre vývojárov Esp8266/NodeMCU - Kúpte si tu (Amazon)

- Blynk (bezplatná mobilná aplikácia je k dispozícii v App Store a Google Play)

- Micro USB kábel na programovanie Esp8266/NodeMCU

- Rôzne materiály na konštrukciu zariadenia, ktoré umožňuje servu posunúť spínač na ventilátore. (Obrázok môjho zariadenia bude zahrnutý nižšie)

Krok 2: Všetko zapojte

Schéma zapojenia na mieru pre Arduino je uvedená vyššie.

*DÔLEŽITÁ POZNÁMKA*

DHT11 a Esp8266/NodeMCU musia byť stále pripojené k Arduinu. Servo musí byť tiež zapojené do Esp8266/NodeMCU.

Pripojenia:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (na doske)

GND - GND (na doske)

Signál (y) - analógový kolík A0

_

Arduino - Esp8266/NodeMCU

Digitálny kolík 8 - Digitálny kolík 3 (D3)

Digitálny kolík 9 - Digitálny kolík 2 (D2)

_

Servo pripojenia

Červený vodič - 5 V (na doske)

Čierny/hnedý drôt - GND (na doske)

Žltý/oranžový vodič - digitálny kolík 0 (D0) na Esp8266/NodeMCU

Krok 3: Programovanie Arduina

Nižšie je uvedený súbor Arduino, ktorý je možné stiahnuť pre hlavný obvod Arduino.

*DÔLEŽITÉ*

Uistite sa, že máte nainštalované požadované knižnice (dht11 a LiquidCrystal)

*Ak už máte nainštalované obe tieto knižnice (dvojitá kontrola, pretože existuje mnoho rôznych knižníc DHT11), potom môžete kód Arduino nahrať zo súboru vyššie do svojho Arduina*

Ak si chcete stiahnuť knižnicu LiquidCrystal, v Arduino IDE kliknite na Sketch, Include Library a potom kliknite na Manage Libraries. Počkajte, kým sa načítajú všetky knižnice, a potom do vyhľadávacieho panela zadajte LiquidCrystal. Mala by to byť prvá knižnica, ktorá sa ukázala, Arduino a Adafruit. (FYI, toto už môže byť nainštalované, pretože toto je jedna z knižníc, ktoré sú často integrované pri sťahovaní IDE. Ak áno, prejdite na nasledujúci odsek) Uistite sa, že je to najnovšia verzia, a kliknite na tlačidlo Inštalácia. Keď je inštalácia dokončená, zatvorte IDE.

Ak si chcete stiahnuť knižnicu dht11, choďte sem a kliknite na zelené tlačidlo vpravo, ktoré hovorí „Klonovať alebo stiahnuť“, a kliknite na „Stiahnuť ZIP“. Do zariadenia by ste si mali stiahnuť súbor zip. Otvorte zálohu Arduino IDE a kliknite na Skica, Zahrnúť knižnicu a Pridať. ZIP knižnicu. Vyberte komprimovaný súbor ZIP, ktorý ste práve stiahli. Akonáhle je knižnica úspešne nainštalovaná, zatvorte IDE ešte raz. Znova ho otvorte a prejdite na systém Custom_Fan_AC_System. Teraz si môžete vybrať svoju dosku a port a nahrať ich do Arduina.

Krok 4: Nastavenie Blynku pomocou zariadenia Esp8266/NodeMCU

Najprv si stiahnite aplikáciu Blynk z App Store (iOS) alebo z Google Play Store (Android).

Otvorte aplikáciu a vytvorte si účet. Vytvorte nový projekt a pomenujte ho Automatický klimatizačný systém. Vyberte pre zariadenie Esp8266 alebo NodeMCU (buď by malo fungovať). Ako typ pripojenia zvoľte Wifi. Potom kliknite na „Vytvoriť projekt“. Mal by byť vytvorený autentifikačný kód. To sa použije neskôr.

Teraz kliknite na obrazovku (alebo potiahnite prstom doľava) a mala by sa otvoriť ponuka. Kliknite na tlačidlo so štýlom a ako názov zadajte Ovládanie systému. V prípade položky Pin posuňte zobrazenie na Digital a vyberte D1. Posuňte režim z tlačenia na prepínač. Pokiaľ ide o off label, pomenujte ho Room. Pre štítok s názvom Mobile. Potom kliknite na tlačidlo OK v pravom hornom rohu obrazovky. Opätovným kliknutím na obrazovku sa dostanete do ponuky a potom kliknite na posúvač. Pomenujte ho Fan Switch. Pri pine posuňte zobrazenie na virtuálne a vyberte V0. Ak je nastavený rozsah od 0 do 1023, zmeňte hodnotu 1023 na 180. Potom kliknite na tlačidlo OK v pravom hornom rohu. Naposledy kliknite na obrazovku a posuňte sa nadol, kým sa nezobrazí Segmentovaný prepínač. Kliknite na „Pridať možnosť“a keďže môj ventilátor má tri nastavenia, Vypnuté, Nízke a Vysoké, prvú možnosť som pomenoval Vypnuté, potom Nízke a potom Vysoké. NEPRIPÁJAJTE TENTO SPÍNAČ K PINU. Tento prepínač umiestnite pod posúvač. (dôvod tohto prechodu bude jasný neskôr)

_

Je potrebné nainštalovať ešte jednu knižnicu (možno dve), a tou je knižnica Blynk. Znova prejdite na IDE Arduino, vyberte položku Sketch, Include Library a potom Library Manager. Vo vyhľadávacom poli vyhľadajte Blynka a mal by sa objaviť ten, ktorý napísal Volodymyr Shymanskyy. Stiahnite si najnovšiu verziu a po dokončení zatvorte IDE.

_

Uistite sa, že máte nainštalovanú knižnicu servo. Je to vstavaná knižnica pre IDE, takže by mala byť nainštalovaná. Autorom knižnice je Michael Margolis a Arduino. Ak nie je nainštalovaný, nainštalujte si najnovšiu verziu a ukončite IDE.

_

Esp8266 je potrebné nastaviť v rámci IDE. Je to dosť jednoduché, stačí otvoriť IDE a prejsť na položku Súbor, Predvoľby a do poľa Adresy URL dodatočného správcu dosiek zadajte:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

Potom kliknite na tlačidlo OK.

_

Prejdite na Nástroje, Doska a potom na Správca dosiek. Vyhľadajte Esp8266. Ak nie je nainštalovaný, nainštalujte ho a opustite IDE ešte raz.

_

Otvorte IDE a zapojte svoj Esp8266/NodeMCU do zariadenia káblom Micro USB. Uistite sa, že je Arduino Uno odpojený. Prejdite na Nástroje, vyberte dostupný port a pre dosku zvoľte NodeMCU 1.0 (modul Esp-12E).

_

Stiahnite si súbor pre Esp8266/NodeMCU vyššie, prečítajte si moje komentáre a zadajte potrebné informácie. Akonáhle to urobíte, nahrajte ho na nástenku.

Krok 5: Konštrukcia zariadenia na prepínanie servo/ventilátor

Tu vám ukážem, ako som zostrojil zariadenie, ktoré umožňuje servu prepínať ventilátor medzi nízkym, vysokým a vypnutým.

Použil som kus čírej trubice, ktorá tesne priliehala k spínaču môjho ventilátora, a pomocou kúskov Lego Technic som vytvoril rameno s posuvným úchytným mechanizmom, ktoré by sa dalo namontovať pod okno, rovnako ako ventilátor. Všetko závisí od vášho ventilátora a nastavenia miestnosti. Mám stôl v blízkosti ventilátora, takže ho môžem jednoducho pripevniť k niečomu na stole. Ak v blízkosti okna nemáte pevný nehybný predmet, možno budete musieť servo pripevniť priamo k ventilátoru.

Rameno Lego sa môže voľne pohybovať na určitú vzdialenosť, vzdialenosť, ktorá umožňuje prepínaču úplne sa pohybovať od konca do konca. Namontoval som tiež kus Lego na klaksón serva pomocou niekoľkých malých skrutiek a mosadzných adaptérov, ktoré boli dodané so servom. Rameno Lego som pevne nezaistil okolo trubice, ktorá je na spínači, pretože vypínač sa musí dostatočne voľne pohybovať, pretože uhol trubice sa mení v dôsledku toho, že spínač je polkruh. Práve som okolo vypínača vyrobil Lego box, aby rameno nemalo problémy so zapnutím a vypnutím ventilátora. Nasleduje video, ktoré si môžete stiahnuť a sledovať a ktoré ukazuje pažu zblízka a ako pohybuje spínačom. Do testovania!

Krok 6: Testovanie a celkové vysvetlenie projektu

Tento projekt som sa rozhodol urobiť potom, čo sme sa s bratom opakovane nezhodli na teplote našej miestnosti. Veľmi sa mi páči ventilátor, takže v miestnosti je veľmi chladno a nakoniec ventilátor často vypína s tým, že je príliš chladno. Navyše, keď je horúco, niekedy zabudnem zapnúť ventilátor, keď nie som v miestnosti, a keď idem spať, v miestnosti je tak horúco a musím potom zapnúť ventilátor, čo nie je Nemeňte teplotu dostatočne rýchlo na dobrý spánok. Preto som sa rozhodol vytvoriť systém, ktorý dokáže problém vyriešiť.

_

Tento systém má dva prvky: automatickú a manuálnu časť

Automatickú časť ovláda Arduino, kde neustále meria teplotu a zobrazuje ju na LCD obrazovke. Arduino tiež pomocou dvoch tlačidiel nastavuje požadovanú teplotu v miestnosti. V automatickom alebo izbovom režime Arduino zapne ventilátor, keď je požadovaná teplota nižšia ako skutočná teplota. Keď sa dosiahne požadovaná teplota, vypne sa ventilátor. Aplikácia Blynk slúži na ovládanie celého systému, pretože tlačidlo dokáže prepnúť ventilátor do izbového režimu a do mobilného režimu, čo umožňuje užívateľovi diaľkovo ovládať servo a ventilátor. V mobilnom režime používateľ používa posúvač na ovládanie serva. Arduino stále zobrazuje aktuálnu teplotu a požadovanú teplotu na LCD displeji.

_

Testovanie:

Akonáhle nahráte kód na Arduino aj na Esp8266/NodeMCU a vytvoríte spôsob, akým môže servo ovládať vypínač ventilátora, musíte všetko zapnúť. Zapnite zariadenie Arduino a Esp8266/NodeMCU (či už prostredníctvom USB, zdroja 5 V atď.) A počkajte niekoľko sekúnd, kým sa všetko nezapne. Potom otvorte aplikáciu Blynk, vstúpte na obrazovku projektu a kliknite na tlačidlo prehrávania vpravo hore. Malo by byť pripojené k Esp8266/NodeMCU. Kliknutím na tlačidlá sa uistite, že nastavujú požadovanú teplotu, a uistite sa, že sa s ním mení aj displej LCD. V aplikácii Blynk kliknite na prepínač, aby bol systém v mobilnom režime. Potom posuňte posúvač a uvoľnite ho a mali by ste vidieť, ako sa servo pohybuje (na pozíciu počtu stupňov, ktoré zobrazuje posuvník. Ak hodnotu nezobrazuje, choďte do posúvača a skontrolujte prepínač, ktorý hovorí „Zobraziť hodnotu“ ). Posúvajte posúvač, kým nezískate presné čísla, ktorými sa posúva servo, aby sa váš ventilátor zapínal a vypínal. Zadajte tieto čísla do kódu Arduino. * Programoval som iba v nízkych a vypnutých nastaveniach, aj keď moje má vysoké nastavenie, pretože nízke nastavenie je dostatočne silné * Znova nahrajte kód do Arduina.

Účelom segmentovaného prepínača pod posúvačom je zobraziť hodnoty nastavení na ventilátore, pretože pomocou ovládača budete ovládať na diaľku. Zmenil som názov svojich možností na

Možnosť 1. Vypnuté - (hodnota)

Možnosť 2. Nízka - (hodnota)

Možnosť 3. Vysoká - (hodnota)

Vďaka tomu viem, kam umiestniť posuvník, keď ovládam ventilátor na diaľku. Do možností by ste mali zadať hodnoty serva, aby ste vedeli, kam posuňte posúvač. Potom môžete systém prepnúť späť do režimu miestnosti (automatický).

_

Akonáhle je to hotové. stačí nastaviť požadovanú teplotu v miestnosti pomocou dvoch tlačidiel a systém Arduino urobí prácu!

//

Ak máte akékoľvek otázky/problémy, pokojne ich položte nižšie a ja vám rád pomôžem!:)