Vytvorte si svoj vlastný regulátor teploty pomocou Arduino

Reklama

Zdvihnite dokonalý chlieb, uvarte krásne pivo a chujte šťastné kurčatá pomocou regulátora teploty Arduino. Ak žijete v menej spoľahlivej klíme, ako je Anglicko, pokyny, ktoré vám hovoria, aby ste niečo udržiavali na nastavenej teplote, nie sú obzvlášť užitočné - nemáme klimatizáciu a zvyšovanie termostatu pre celý dom nie je praktické, len ak peceň chleba. Ak sú kurčatá držané vo vnútri, môžu zomrieť, ak teplota v noci klesne; a prinútiť ich, aby sa vyliahli, má ešte prísnejší teplotný rozsah. Potrebujem však chlieb a kurčatá sa musia vyliahnuť - takže namiesto nákupu drahého vybavenia dokážeme spojiť kompetentný regulátor teploty s Arduino a domácimi bitmi.

To isté platí aj pre udržanie chladných vecí - môže byť zbytočné prevádzkovať celú chladničku iba na výrobu jogurtov - ale s regulátorom teploty je tento princíp rovnaký. Namiesto aktivácie vykurovacieho telesa aktivujete zástrčku na mini-chladničke alebo inom chladiacom prvku, napríklad Peltier (termoelektrický chladič) - a samozrejme, logika bude obrátená.

Čo budete potrebovať

Toto je projekt Arduino - ak ste nikdy predtým s Arduino nepracovali, náš bezplatný sprievodca pre začiatočníkov Začíname s Arduino: Príručka pre začiatočníkovArduino je otvorená prototypová platforma elektroniky založená na flexibilnom, ľahko použiteľnom hardvéri a softvéri. Je určený pre umelcov, dizajnérov, fandov a kohokoľvek, kto má záujem vytvárať interaktívne objekty alebo prostredia. Čítaj viac je fantastické miesto, kde začať.

• Arduino
• Snímač teploty - používam TMP36, lacné zariadenie s jedným balíkom, ktoré sa dodáva s prístrojom Oomlout (UK) / Sparkfun (USA) sada pre začiatočníkov.
• Spínače relé alebo RC
• Skrutkové svorky
• Krabica na zachytenie tepla
• Vykurovacie teleso alebo žiarovka a žiarovka (alebo oboje)

Posledná položka bola zámerne nejasná. Ak máte klasickú žiarovku (druh horúceho, nie energeticky úspornú) alebo horúcu lampu na športové zranenia a podobne, pravdepodobne je najjednoduchšie nastaviť. Používam vykurovacie pásmo - v podstate pás gumy, ktorý sa zahreje, keď prechádza elektrina, používa sa na karboys a sudoch pre počiatočné fázy kvasenia pri výrobe vína alebo piva - z technického hľadiska to môže byť riziko požiaru, ak nie je okolo neho niečo ovinuté nerobte to, používam to iba na testovanie. Vykurovacie podložky môžete kúpiť aj na ten istý účel.

Z bezpečnostných dôvodov používam tieto konektory RC na prepínanie zariadení striedavého prúdu, pričom radič je podrobne roztrhnutý v časti tento článok o automatizácii domácnosti Riadiace zariadenia od Arduino: začiatok automatizácie domácnostiNaposledy som vám ukázal niekoľko spôsobov, ako ovládať reč vašich projektov Arduino prostredníctvom systému SiriProxy, OS X. vstavané hovoriteľné položky a niektoré skripty automatu alebo dokonca vyhradený hardvér na rozpoznávanie hlasu čip. Aj ... Čítaj viac . Je to bezdrôtové pripojenie, takže sa v žiadnom prípade nemusím skutočne dotýkať živých káblov.

Snímanie teploty

Začnime zapojením a testovaním senzora. [Schéma spoločnosti Adafruit]

S plochou stranou smerom k sebe a nohami smerom nadol je snímač teploty TMP36 zapojený hore +, signál, GND v tomto poradí. + Ide na výstup 3,3 V od Arduino; Potrebujete tiež ďalší riadok od +3,3 V po pin AREF - to Arduino povie, aby namiesto referenčného signálu 5 V používal 3,3 V pre referenciu analógového vstupu. Pripojte signálny pin snímača k A1. V predchádzajúcich pokusoch som použil TMP36 priamo na 5 V linke; Funguje to, bohužiaľ, keď je spárované s relé, došlo k výpadku energie pri každom zapnutí relé, čo malo za následok veľmi kolísavé hodnoty.

Ako signálny kábel som použil starý sieťový kábel - veľmi užitočné mať okolo, pretože vo vnútri je 8 káblov. Kábel je síce dosť tenký, takže druhý koniec zosilnite spájkou, kde bude zaskrutkovaný do svorkovnice.

Vzorec v kóde predpokladá, že používate snímač tMP36; mali by ste byť schopní nájsť ukážku kódu pre ďalšie senzory. toto vzorový kód je od spoločnosti Adafruit - načítajte ho a otvorte sériovú konzolu, aby ste skontrolovali výstup.

Ak je to možné, porovnajte ho s teplomerom. Čítanie nie je správne?

• Skontrolujte, či je dodávané napätie skutočne 3,3 V
• Je AREF pripojený aj na 3,3 V?

Pridávanie v logike prepínačov

Na ovládanie vykurovacieho telesa používam tieto zásuvky s konektormi RC od spoločnosti Maplin a rozobrali ovládač. Musí byť pripojený iba uzemňovací a ovládací kolík. Upravil som kód tak, aby obsahoval príslušné knižnice, ktoré môžete stiahnite tu.

V tejto chvíli tiež odstránim všetky odkazy na Farenheita a budem pokračovať v práci iba s Celzia. Potom som definoval požadovanú teplotu, ktorá sa má udržiavať, a pridal som ju do jednoduchej regulačnej štruktúry:

if (teplotaC 

Nie je tu nič komplexné, čomu nerozumiete - porovnajte aktuálnu hodnotu teploty s požadovanou a zapnite spínač, ak je nižší; inak ho vypnite.

Celý kód môže byť nájdete tu, budete však musieť upraviť, ak používate relé (nie je to ťažké). Toto je kompletná schéma zapojenia, ktorú som použil:

Dávať to všetko dokopy

Prilepte snímač do škatule, ktorú používate, a umiestnite vykurovacie teleso tam, kde je to vhodné. Nastavte požadovanú teplotu a všetko zapnite. Ak máte počítač stále pripojený, môžete pomocou konzoly Serial pozorovať zmeny pri zahrievaní skrinky.

Ďalšia práca

• Ak chcete zmierniť vplyv akýchkoľvek výkyvov teplôt, môžete skúsiť vyhladiť výsledky. Vytvorte pole na uloženie 10 odčítaní a vypočítajte priemer z každej slučky.
• Aby ste zabránili rýchlej aktivácii a deaktivácii vykurovacieho telesa, vytvorte premennú na ukladanie odpočítavania. Zakaždým, keď aktivujete alebo deaktivujete, zaznamenajte aktuálny čas do odpočítavania, potom pred opätovným prepnutím stavu skontrolujte, či uplynulo X času od poslednej zmeny stavu.
• V prípade projektu bez počítača pripojte malú LCD obrazovku, aby sa zobrazila aktuálna teplota a aby ste videli aktuálnu a požadovanú teplotu.

Testovanie

Na záver, aký by bol tento projekt bez malej skúšky? V chlebníku som vyšľahal dávku hotového cesta a rozdelil som ho na dva bochníky. Kvapalina vo vnútri škatule bola mäsovo väčšia, ale dnes je teplota okolitého vzduchu okolo 26 stupňov Celzia - v zime to bude oveľa užitočnejšie. Bez ohľadu na to by som radšej mal pripraviť polievku, ktorá bude sprevádzať tento krásny chlieb.

Takže, čo by si si vyžadoval konštantnú teplotu?