Automātiskā ventilatora/gaisa kondicionēšanas sistēma: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Laipni lūdzam! Šajā pamācībā es jums pastāstīšu, kā izveidot savu automātisko ventilatora/gaisa kondicionēšanas sistēmu. Šī pamācība attiecas uz loga ventilatoru, ko izmanto, lai vasaras karstumā atdzesētu telpas. Šī projekta mērķis ir izveidot sistēmu, kas automātiski kontrolēs un regulēs telpas temperatūru, kontrolējot kopīgu loga ventilatoru. Turklāt iespēja bezvadu režīmā kontrolēt ventilatoru ar viedtālruni tiks ieviesta, izmantojot Esp8266/NodeMCU Wifi attīstības paneli kopā ar IoT lietotni Blynk. Galvenā vadības sistēma izmanto Arduino un dažas citas sastāvdaļas. Iedziļināsimies tajā!

1. darbība: sastāvdaļu savākšana

Lai iegūtu šo pamācību, jums būs nepieciešams:

- Arduino Uno (komplektā ar USB datu kabeli) - Pirkt šeit (Amazon) (derēs arī citas līdzīgas plates, piemēram, Arduino Mega)

- 16x2 LCD displejs (šajā projektā es izmantoju displeju bez 16 kontaktu moduļa adaptera. Ja jums ir adapteris, Arduino ir apmācības, kā savienot moduļa adapteri ar Arduino Uno)

- DHT11 temperatūras/mitruma sensors (3 kontakti) - pērciet šeit (Amazon) - ir divas versijas: 3 un 4 kontaktu. Šeit es izmantoju 3 kontaktu sensoru, jo to ir vieglāk lietot un pieslēgt vadam, jo jums nav jāpievieno rezistors. Noteikti pārbaudiet sensora kontaktligzdu, jo dažādiem ražotājiem šim sensoram ir nedaudz atšķirīgas piespraudes.

- 10 kΩ potenciometrs - pērciet šeit (Amazon)

- 2 spiedpogas - pērciet šeit (Amazon)

- Metal Gear Servo - Pērciet šeit (Amazon) - jums nav jāizmanto metāla pārnesumu servo, jo tas viss ir atkarīgs no jūsu loga ventilatora. Servo tiks izmantots, lai pārvietotu ventilatora slēdzi, tāpēc viss ir atkarīgs no tā, cik liels spēks ir nepieciešams, lai pārvietotu slēdzi. Es izmantoju treknu metāla pārnesumkārbas servo, jo manam ventilatoram ir izturīgs slēdzis, un parasti metāla pārnesumkārbas servos ir daudz mazāka iespēja salūzt nekā parastajiem plastmasas pārnesumu servos.

- Džemperu vadi no vīriešiem līdz vīriešiem un vīriešiem līdz sievietēm - pērciet šeit (Amazon)

- Esp8266/NodeMCU Wifi attīstības padome - pērciet šeit (Amazon)

- Blynk (bezmaksas mobilā lietotne, kas pieejama App Store un Google Play)

- Mikro USB kabelis Esp8266/NodeMCU programmēšanai

- Dažādi materiāli ierīces konstruēšanai, lai servo varētu pārvietot ventilatora slēdzi. (Manas ierīces attēls tiks iekļauts tālāk)

2. darbība: visu pieslēdziet vadiem

Pēc pasūtījuma izgatavotā Arduino elektroinstalācijas shēma ir parādīta iepriekš.

*SVARĪGA PIEZĪME*

Gan DHT11, gan Esp8266/NodeMCU joprojām ir jāpievieno Arduino. Servo ir arī jāpievieno Esp8266/NodeMCU.

Savienojumi:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (uz maizes dēļa)

GND - GND (uz maizes dēļa)

Signāls (S) - analogā tapa A0

_

Arduino - Esp8266/NodeMCU

Digitālā tapa 8 - digitālā tapa 3 (D3)

Digitālā tapa 9 - Digitālā tapa 2 (D2)

_

Servo savienojumi

Sarkanais vads - 5v (uz maizes dēļa)

Melns/brūns vads - GND (uz maizes dēļa)

Dzeltens/oranžs vads - digitālā tapa 0 (D0) ierīcē Esp8266/NodeMCU

3. solis: Arduino programmēšana

Lejupielādējamais Arduino fails galvenajai Arduino ķēdei atrodas zemāk.

*SVARĪGS*

Pārliecinieties, vai ir instalētas nepieciešamās bibliotēkas (dht11 un LiquidCrystal)

*Ja jums jau ir instalētas abas šīs bibliotēkas (vēlreiz pārbaudiet, jo ir daudz dažādu DHT11 bibliotēku), varat augšupielādēt Arduino kodu no iepriekš minētā faila savā Arduino*

Lai lejupielādētu LiquidCrystal bibliotēku, Arduino IDE noklikšķiniet uz Skice, Iekļaut bibliotēku un pēc tam noklikšķiniet uz Pārvaldīt bibliotēkas. Pagaidiet, līdz visas bibliotēkas tiek ielādētas, un pēc tam meklēšanas joslā ierakstiet LiquidCrystal. Tai vajadzētu būt pirmajai bibliotēkai, ko parādīja Arduino un Adafruit. (FYI, iespējams, tas jau ir instalēts, jo šī ir viena no bibliotēkām, kas bieži tiek iebūvēta, lejupielādējot IDE. Ja tā ir, pārejiet pie nākamās rindkopas.) Pārliecinieties, vai tā ir jaunākā versija, un noklikšķiniet uz Uzstādīt. Kad instalēšana ir pabeigta, aizveriet IDE.

Lai lejupielādētu bibliotēku dht11, dodieties šeit un noklikšķiniet uz zaļās pogas labajā pusē ar uzrakstu "Klonēt vai lejupielādēt" un noklikšķiniet uz "Lejupielādēt ZIP". Ierīcē jālejupielādē ZIP fails. Atveriet Arduino IDE dublējumu un noklikšķiniet uz Skice, Iekļaut bibliotēku un Pievienot. ZIP bibliotēku. Atlasiet tikko lejupielādēto saspiesto ZIP failu. Kad bibliotēka ir veiksmīgi instalēta, vēlreiz aizveriet IDE. Atveriet to vēlreiz un dodieties uz Custom_Fan_AC_System. Tagad jūs varat izvēlēties savu dēli un portu un augšupielādēt to Arduino.

4. darbība. Blynk iestatīšana, izmantojot Esp8266/NodeMCU

Vispirms lejupielādējiet lietotni Blynk no App Store (iOS) vai Google Play veikala (Android).

Atveriet lietotni un izveidojiet kontu. Izveidojiet jaunu projektu un nosauciet to par automātisko ventilatoru gaisa kondicionēšanas sistēmu. Ierīcei izvēlieties Esp8266 vai NodeMCU (abiem vajadzētu darboties). Kā savienojuma veidu izvēlieties Wifi. Pēc tam noklikšķiniet uz "Izveidot projektu". Jāizveido autentifikācijas kods. Tas tiks izmantots vēlāk.

Tagad noklikšķiniet uz ekrāna (vai velciet pa kreisi), un vajadzētu parādīties izvēlnei. Noklikšķiniet uz stila pogas un ievadiet sistēmas vadību kā nosaukumu. Piespraudes gadījumā ritiniet līdz Digital un izvēlieties D1. Bīdiet režīmu no spiedpogu uz slēdzi. Izslēgtajai etiķetei piešķiriet tai nosaukumu Telpa. Etiķetei piešķiriet nosaukumu Mobilā. Pēc tam ekrāna augšējā labajā stūrī noklikšķiniet uz Labi. Vēlreiz noklikšķiniet uz ekrāna, lai atvērtu izvēlni, un noklikšķiniet uz slīdņa. Nosauciet to kā ventilatora slēdzis. Piespraudes gadījumā ritiniet līdz Virtual un izvēlieties V0. Ja iestatītais diapazons ir no 0-1023, mainiet 1023 uz 180. Pēc tam augšējā labajā stūrī noklikšķiniet uz Labi. Pēdējo reizi noklikšķiniet uz ekrāna un ritiniet uz leju, līdz redzat sadaļu Segmentēts slēdzis. Noklikšķiniet uz "Pievienot opciju", un, tā kā manam ventilatoram ir trīs iestatījumi: Izslēgts, Zems un Augsts, es nosaucu pirmo opciju Izslēgts, tad Zems, tad Augsts. NEVIENOJIET ŠO PĀRSLĒGUMU ar PIN. Novietojiet šo slēdzi zem slīdņa. (šī pārslēgšanās iemesls kļūs skaidrs vēlāk)

_

Ir vēl viena bibliotēka (iespējams, divas), kas jāinstalē, un tā ir Blynk bibliotēka. Atkal dodieties uz Arduino IDE, lai skicētu, iekļautu bibliotēku, pēc tam bibliotēkas pārvaldnieku. Meklēšanas lodziņā meklējiet Blynk, un vajadzētu parādīties Volodymyr Shymanskyy. Lejupielādējiet jaunāko versiju un, kad tas ir izdarīts, aizveriet IDE.

_

Pārliecinieties, vai ir instalēta Servo bibliotēka. Tā ir iebūvēta IDE bibliotēka, tāpēc tā ir jāinstalē. Bibliotēkas autori ir Maikls Margolis un Arduino. Ja tas nav instalēts, instalējiet jaunāko versiju un izejiet no IDE.

_

Esp8266 ir jāiestata IDE ietvaros. Tas ir diezgan vienkārši, vienkārši atveriet IDE un dodieties uz Fails, Preferences un lodziņā Papildu dēļu pārvaldnieka URL ierakstiet:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

Pēc tam noklikšķiniet uz Labi.

_

Dodieties uz Rīki, Padome, pēc tam uz Dēļu pārvaldnieks. Meklēt Esp8266. Ja tas nav instalēts, instalējiet to un vēlreiz izejiet no IDE.

_

Atveriet IDE un pievienojiet Esp8266/NodeMCU ierīcei, izmantojot Micro USB kabeli. Pārliecinieties, vai Arduino Uno ir atvienots no elektrotīkla. Dodieties uz Rīki un atlasiet pieejamo portu, un panelim izvēlieties NodeMCU 1.0 (Esp-12E modulis).

_

Lejupielādējiet iepriekš Esp8266/NodeMCU failu un izlasiet manus komentārus un aizpildiet nepieciešamo informāciju. Kad tas ir izdarīts, augšupielādējiet to panelī.

5. solis: Servo/ventilatora slēdža ierīces izveide

Šeit es jums parādīšu, kā es izveidoju ierīci, lai servo varētu pārslēgt ventilatoru starp zemu, augstu un izslēgtu.

Es izmantoju caurspīdīgas caurules gabalu, kas cieši pieguļ mana ventilatora slēdzim, un es izmantoju Lego Technic detaļas, lai izveidotu roku ar bīdāmu turēšanas mehānismu, kas tiktu uzstādīts zem loga, tāpat kā ventilators. Tas viss ir atkarīgs no jūsu ventilatora un telpas uzstādīšanas. Ventilatora tuvumā ir rakstāmgalds, tāpēc varu to vienkārši piestiprināt pie galda. Ja loga tuvumā nav cieta stacionāra priekšmeta, iespējams, servo būs jāpiestiprina pie ventilatora.

Lego roka var brīvi pārvietoties noteiktu attālumu - attālumu, kas ļauj slēdzim pilnībā pārvietoties no gala līdz galam. Es arī uzstādīju Lego gabalu pie servo raga, izmantojot dažas mazas skrūves un misiņa adapterus, kas bija pievienoti servos. Es stingri nenostiprināju Lego roku ap cauruli, kas atrodas uz slēdža, jo slēdzim ir jāpārvietojas pietiekami brīvi, jo caurules leņķis mainās, jo slēdzis ir pusaplis. Es tikko izveidoju Lego kastīti ap slēdzi, lai rokai nebūtu problēmu ieslēgt un izslēgt ventilatoru. Zemāk ir video, kuru varat lejupielādēt un noskatīties, kurā parādīta roka tuvplānā un kā tā pārvieto slēdzi. Uz testēšanu!

6. darbība. Pārbaude un projekta vispārējs skaidrojums

Es nolēmu īstenot šo projektu pēc tam, kad mēs ar brāli vairākkārt nepiekritām mūsu istabas temperatūrai. Man ļoti patīk ventilators, tāpēc istaba ir ļoti vēsa, un viņš galu galā izslēdz ventilatoru, sakot, ka ir pārāk auksts. Turklāt, kad ārā ir karsts, es dažreiz aizmirstu ieslēgt ventilatoru, kad neesmu istabā, un, kad es eju gulēt, istaba ir tik karsta, un man ir jāieslēdz ventilators, kas to nedara nemainiet temperatūru pietiekami ātri, lai labi izgulētos. Tāpēc es nolēmu izveidot sistēmu, kas varētu atrisināt problēmu.

_

Šai sistēmai ir divi elementi: automātiskā daļa un manuālā daļa

Automātisko daļu kontrolē Arduino, kur tā pastāvīgi mēra temperatūru un parāda to LCD ekrānā. Arduino izmanto arī divas spiedpogas, lai pielāgotu vēlamo telpas temperatūru. Automātiskajā režīmā vai istabas režīmā Arduino ieslēdz ventilatoru, kad vēlamā temperatūra ir zemāka par faktisko temperatūru. Kad tiek sasniegta vēlamā temperatūra, ventilators tiek izslēgts. Lietotne Blynk tiek izmantota, lai kontrolētu visu sistēmu, jo poga var pārvērst ventilatoru istabas režīmā un mobilajā režīmā, kas ļauj lietotājam attālināti vadīt servo un ventilatoru. Mobilajā režīmā lietotājs izmanto slīdni, lai kontrolētu servo. Arduino joprojām LCD displejā parāda pašreizējo temperatūru un vēlamo temperatūru.

_

Pārbaude:

Kad esat augšupielādējis kodu gan Arduino, gan Esp8266/NodeMCU un izveidojis veidu, kā servo var kontrolēt ventilatora slēdzi, jums viss ir jāieslēdz. Ieslēdziet Arduino un Esp8266/NodeMCU (neatkarīgi no tā, vai tas notiek caur USB, 5 V avotu utt.) Un pagaidiet dažas sekundes, līdz viss ir ieslēgts. Pēc tam atveriet lietotni Blynk un atveriet projekta ekrānu un augšējā labajā stūrī nospiediet atskaņošanas pogu. Tam jābūt savienotam ar Esp8266/NodeMCU. Noklikšķiniet uz spiedpogām, lai pārliecinātos, ka tās pielāgo vēlamo temperatūru, un pārliecinieties, ka LCD mainās līdz ar to. Lietotnē Blynk noklikšķiniet uz slēdža, lai sistēma būtu mobilajā režīmā. Pēc tam pārvietojiet slīdni un atlaidiet to, un jums vajadzētu redzēt servo kustību (slīdņa parādītā grādu skaita pozīcijā. Ja vērtība netiek rādīta, dodieties uz slīdni un pārbaudiet slēdzi "Rādīt vērtību" "). Pārvietojiet slīdni, līdz iegūstat precīzus skaitļus, kas pārvieto servo, lai ventilators ieslēgtos un izslēgtos. Ievadiet šos skaitļus Arduino kodā. * Es programmēju tikai zema un izslēgta iestatījumus, lai gan manējā ir augsts iestatījums, jo zemais iestatījums ir pietiekami spēcīgs * Atkārtoti augšupielādējiet kodu Arduino.

Segmenta slēdža mērķis zem slīdņa ir parādīt ventilatora iestatījumu vērtības, jo jūs ar slīdni vadīsit attālināti. Es mainīju savu opciju nosaukumu uz

1. iespēja. Izslēgts - (vērtība)

2. iespēja. Zems - (vērtība)

3. iespēja. Augsta - (vērtība)

Tādā veidā es zinu, kur novietot slīdni, kad attālināti vadu ventilatoru. Jums vajadzētu ievadīt servo vērtības opcijās, lai jūs zinātu, kur pārvietot slīdni. Pēc tam jūs varat pārslēgt sistēmu atpakaļ istabas (automātiskajā) režīmā.

_

Kad tas ir izdarīts. vienkārši iestatiet vēlamo telpas temperatūru ar divām spiedpogām, un Arduino sistēma veiks darbu!

//

Ja jums ir kādi jautājumi/problēmas, lūdzu, nometiet tos zemāk, un es labprāt jums palīdzēšu!:)