Mājas mitruma un temperatūras kontrole: 11 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Sveiki puiši ! Lai sāktu vislabākajā veidā, neliels stāsts par projektu. Nesen absolvēju un pārcēlos uz Austriju, lai ieņemtu pirmo inženiera amatu. Valsts ir skaista, bet ļoti auksta un mitra ziemas sezonā. Es ātri sāku pamanīt kondensāta veidošanos uz logiem katru rītu, kad es pamodos, kā arī kādu pelējumu, kas rāpo pa skaisto dzīvokļa sienām, kuru īrēju. Tā bija mana pirmā tikšanās ar tik augstu mitruma līmeni jebkad, nākot no Francijas dienvidiem, mums tur īsti nav šādu problēmu. Tāpēc es meklēju risinājumus internetā un nolēmu savākt dažus gabalus un izveidot savu uzraudzības sistēmu, lai pārbaudītu mitruma līmeni katrā dzīvokļa istabā, kā arī apkārtējās vides temperatūru. Šim projektam bija dažas galvenās vadlīnijas:

1. Tam jābūt lētam.
2. Tam jābūt pietiekami precīzam.
3. Es gribēju kaut ko mazu, viegli pārnēsājamu un ar akumulatoru darbināmu.
4. Es mīlu augus un nolēmu, ka tas varēs pārbaudīt augsnes mitrumu, lai uzzinātu, vai man ir nepieciešams laistīt augus. (Ārpus konteksta, bet man vienkārši patika šī ideja!: D)

Šis ir diezgan vienkāršs projekts, tomēr šis ir visnoderīgākais, ko jebkad esmu uztaisījis. Es varu pārbaudīt katru mitrumu katrā telpā un redzēt, vai man ir jāreaģē, lai apturētu pelējumu. Tātad sāksim darbu.

1. darbība: apkopojiet komponentus

Mūsu projekts ir diezgan vienkāršs. Mēs izmantosim Arduino (manā gadījumā nano) kā smadzenes, jo tas ir ļoti vienkāršs programmēšanā, lēts un vajadzības gadījumā nomaināms.

DHT-22 kā temperatūras un mitruma sensors ir zemāka versija ar nosaukumu DHT-11, kas, manuprāt, ir diezgan muļķīgi, runājot par precizitāti, un par vēl 3 eiro jūs varat iegūt DHT-22, kas ir daudz precīzāks, precīzāks & var strādāt dažādās temperatūrās. OLED displejs, lai parādītu datus un būtu vizuāls interfeiss starp sensoriem un cilvēku, kāds es esmu. Es atklāju, ka 64 līdz 128 ir perfekti, jo tas ir maz, es tajā varētu ievietot pietiekami daudz datu un ļoti viegli saskarties.

YL-69 augsnes mitruma sensors, lai pārbaudītu, kad man ir nepieciešams laistīt savus jaukos augus. Un tas būtībā ir viss, kas jums nepieciešams projektam. Pēc izvēles es vēlējos, lai projekts tiktu darbināts, izmantojot man apkārt esošos Lipos. -Jūs varat arī ļoti viegli strādāt ar parasto 9V akumulatoru. Es gribēju, lai varētu kontrolēt Lipo bateriju spriegumu, izmantojot dažas arduino analogās ieejas. Es sniegšu vairāk informācijas nākamajās lapās.

Turklāt jums būs nepieciešams:

1. Maizes dēļa gabals.
2. IESLĒGŠANAS/IZSLĒGŠANAS slēdzis *1
3. 9V akumulatora savienotājs
4. 9V akumulators

Un, ja vēlaties ieviest lipos un uzraudzību:

1. 10K rezistori *3
2. 330R rezistori *1
3. LED *1
4. Slīdņa slēdzis *1
5. Lipo turētāji (vai arī es jums parādīšu 3D drukātu versiju, kuru pašlaik izmantoju)
6. 2 lipo šūnas.

2. solis: pilna shēma

Jūs atradīsit pievienotu pilnu shēmu. Lūdzu, ņemiet vērā, ka acīmredzot jūs izvēlaties ķēdes 9V akumulatora daļu vai LIPO akumulatora daļu, kas savienota ar VBAT. Es atdalīju abas ķēdes ar sarkaniem kvadrātiem un ievietoju sarkanu virsrakstu, lai izceltu katru.

Neuztraucieties, ka katrs savienojums tiks pareizi izskaidrots, veicot tālāk norādītās darbības.

3. darbība. Pareizas iestatīšanas iegūšana

Pārliecinieties, vai esat instalējis Arduino IDE. Un lejupielādējiet bibliotēkas, kas nāk ar šo soli. Es arī ievietošu pilnu kodu, ja nevēlaties apgrūtināt katra komponenta testēšanu, veicot šādas darbības.

4. solis: DHT-22 pievienošana

Projekta pirmais solis ir savienot DHT-22 ar arino. Savienojums ir diezgan vienkāršs: DHT-22 ------ Arduino

VCC ------ +5V

DATI ------ D5

GND ------ GND

Lai pārbaudītu DHT-22 savienojumu ar jūsu Arduino, mēs ieviesīsim šajā solī iegulto kodu.

5. darbība: OLED displeja pievienošana

Nākamais solis ir savienot OLED displeju. Šāda veida displejs tiek savienots, izmantojot I2C protokolu. Mūsu pirmais uzdevums ir atrast pareizos I2C tapas jūsu arduino, ja izmantojat Arduino nano, I2C tapas ir A4 (SDA) un A5 (SCL). Ja izmantojat citu arduino, piemēram, UNO vai MEGA, meklējiet oficiālajā arduino vietnē vai I2C tapas datu lapā.

Savienojums ir šāds: OLED ------ Arduino

GND ------ GND

VCC ------ 3V3

SCL ------ A5

SDA ------ A4

Lai pārbaudītu OLED, mēs tieši parādīsim DHT datus OLED displejā, augšupielādējot šajā solī iegulto kodu.

Jums vajadzētu redzēt temperatūru un mitrumu OLED displejā ar ļoti ātru paraugu ņemšanas ātrumu, jo mēs vēl nekavējāmies.

6. darbība: augsnes mitruma kontrole

Tā kā es vēlējos uzraudzīt savu augu augsnes mitrumu, mums ir jāsavieno YL-69.

Šis sensors man ir ļoti interesants, un tas darbojas tāpat kā tad, ja augsne ir:

Mitrs: izejas spriegums samazinās.

Sauss: palielinās izejas spriegums.

Savienojums ir šāds:

YL69 ------ Arduino

VCC ------ D7

GND ------ GND

D0 ------ SAVIENOT

A0 ------ A7

Kā redzat, mēs savienojam moduļa VCC tapu ar Arduino digitālo tapu. Tā ideja ir nodrošināt moduļa barošanu tikai tad, kad vēlamies veikt mērījumus, nevis nepārtraukti. Tas ir saistīts ar faktu, ka sensors darbojas, mērot strāvu, kas iet no vienas zondes kājas uz otru. Šī iemesla dēļ notiek elektrolīze, un tā var ātri iznīcināt zondi augsta mitruma augsnēs.

Tagad mēs pievienosim mitruma sensoru savam kodam un parādīsim mitruma datus ar DHT datiem OLED. Augšupielādējiet šajā solī iegulto kodu.

7. solis: VBAT (9V akumulatora) uzraudzība

Es gribēju zināt, cik zems ir akumulatora uzlādes līmenis, lai kādu dienu nebūtu pārsteigums un tas izlādētos, nespējot to paredzēt. Ievades sprieguma uzraudzības veids ir izmantot dažas arduino analogās tapas, lai uzzinātu, cik daudz sprieguma tiek saņemts. Arduino ieejas tapas var uzņemt ne vairāk kā 5 V, bet izmantotais akumulators ģenerē 9 V. Ja mēs tieši pievienosim šo augstāko spriegumu, mēs iznīcināsim dažus aparatūras komponentus, mums ir jāizmanto sprieguma dalītājs, lai 9 V samazinātu zem 5 V sliekšņa.

Es izmantoju divus 10k rezistorus, lai padarītu sprieguma dalītāju un dalot ar koeficientu 2 9V un maksimāli palielinātu līdz 4,5 V.

Lai parādītu faktu, ka akumulators izlādējas, izmantojot parasto gaismas diodi ar 330 omu strāvas ierobežošanas rezistoru.

Mēs izmantosim analogo tapu A0, lai uzraudzītu VBAT.

Izpildiet shēmu, lai uzzinātu, kā savienot komponentus:

Tagad mēs to pievienosim mūsu koda kodam, kas iegults šajā solī.

8. solis: VBAT uzraudzība (2 Lipos konfigurācija)

Es gribēju zināt, cik zems ir akumulatora uzlādes līmenis, lai kādu dienu nebūtu pārsteigums un tas izlādētos, nespējot to paredzēt.

Ievades sprieguma uzraudzības veids ir izmantot dažas arduino analogās tapas, lai uzzinātu, cik daudz sprieguma tiek saņemts. Arduino ieejas tapas var uzņemt maksimumu 5 V, bet Lipos ģenerē maksimāli 4,2*2 = 8,4 V.

Atšķirība no iepriekšējā soļa ir tāda, ka, ja sērijveidā tiek izmantoti 2 lipos, lai izveidotu spriegumu> 5 V, lai ieslēgtu Arduino plāksni, mums ir jāuzrauga katra lipošūna, jo tās var izlādēties ar atšķirīgu ātrumu. Paturiet prātā, ka nevēlaties pārmērīgi izlādēt lipo akumulatoru, tas ir ļoti bīstami.

Pirmajam Lipo nav problēmu, jo nominālais spriegums 4,2 V ir zem 5V sliekšņa, kas var izturēt arduino ievades tapas. tomēr, ja sērijveidā ievietojat 2 baterijas, to spriegums palielinās: Vtot = V1 + V2 = 4,2 + 4,2 = 8,4 maksimums.

Ja mēs tieši pievienosim šo augstāko spriegumu analogajai tapai, mēs iznīcināsim dažus aparatūras komponentus, mums ir jāizmanto sprieguma dalītājs, lai 8,4 V būtu zemāks par 5 V slieksni. Es izmantoju divus 10k rezistorus, lai padarītu sprieguma dalītāju un dalot ar koeficientu 2 8,4 V un maksimāli palielinātu līdz 4,2 V.

Mēs izmantosim analogo tapu A0, lai uzraudzītu VBAT. Izpildiet shēmu, lai uzzinātu, kā savienot komponentus:

Lai parādītu faktu, ka akumulators izlādējas, izmantojot parasto gaismas diodi ar 330 omu strāvas ierobežošanas rezistoru.

Tagad mēs to pievienosim šim solim iegultajam kodam.

9. solis: korpuss

Man ir iespēja iegūt 3D printeri, tāpēc es nolēmu izdrukāt futrāli, izmantojot standarta PLA.

Jūs atradīsit pievienotos failus, es izveidoju korpusu, izmantojot Autodesk Inventor & Fusion360.

Jūs varat arī izveidot savu dizainu vai vienkārši saglabāt maizes dēli tādu, kāds tas ir, kaste pati par sevi neko nepievieno funkcijām. Diemžēl mana 3D printera karstā daļa tikko nomira, tāpēc es vēl nevarēju izdrukāt korpusu, es atjaunināšu savu ziņu ikreiz, kad saņemt detaļas, kas uzņemtas vietnē Amazon. Rediģēt: tagad tas ir izdrukāts, un jūs to varat redzēt attēlos.

10. solis: uzlabošanas perspektīvas

Pagaidām projekts lieliski atbilst manām vajadzībām. Tomēr mēs varam padomāt par dažiem punktiem, kurus mēs varētu uzlabot:

1. Samaziniet akumulatora patēriņu, mēs varētu uzlabot pašreizējo patēriņu, mainot aparatūru vai uzlabojot programmatūru.
2. Pievienojiet Bluetooth, lai izveidotu savienojumu ar APP vai saglabātu datus, un laika gaitā veiciet papildu analīzi.
3. Pievienojiet LIPO uzlādes ķēdi, lai to uzlādētu tieši, pieslēdzoties pie sienas.

Ja domājat par kaut ko, nevilcinieties to pierakstīt komentāru sadaļā.

11. solis: Paldies

Paldies, ka izlasījāt šo pamācību, nevilcinieties komentāru sadaļā mijiedarboties ar mani un citiem. Es ceru, ka jums patika projekts, un es tikšos nākamreiz citā projektā!