Temperaturstyrt vifte!: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Når du bor i et tropisk land som Singapore, er det frustrerende å svette hele dagen, og i mellomtiden må du fokusere på studiet eller jobbe i et så tett miljø. For å få luften til å strømme og kjøle deg ned, kom jeg på ideen om temperaturkontrollert vifte som slås på automatisk når temperaturen når 25 Celsius (Det er da de fleste begynner å føle seg varme) og viftehastigheten øker og bringer sterkere vind ved 30 Celsius.

Komponenter som trengs:

1. En Arduino Uno.

2. En temperatursensor (TMP36 som har analog utgang).

3. En TIP110 -transistor.

4. En 6V DC -motor med vifteblad.

5. Én diode (1N4007).

6. En LED.

7. To motstander (220Ohm og 330Ohm)

8,6V strømforsyning.

Trinn 1: Lag en skjema

Her er skjematikken jeg har laget for dette prosjektet ved hjelp av Eagle.

Temperaturfølerkretsen gir den analoge inngangen som motoren er slått på og varierer hastigheten. Som vist i pinneoppsettet ovenfor, bør pin1 kobles til strømforsyningen. Siden TMP36 fungerer godt under spenning på 2,7V til 5,5V (fra datablad), er 5V fra Arduino -kort nok til å drive temperatursensoren. Pin 2 sender ut analog spenningsverdi til A0 -pin i Arduino som er lineært proporsjonal med celsius -temperaturen. Mens Pin3 er koblet til GND i Arduino.

Basert på den oppdagede temperaturen, vil PWM -pinnen 6 "sende forskjellig spenning" (annen spenning oppnås ved å slå signalet av og på flere ganger) til basen på TIP110 -transistoren. R1 brukes til å begrense strømmen, slik at den ikke overstiger maks. Basestrøm (for TIP110 er den 50mA basert på databladet.) En 6V ekstern strømforsyning i stedet for 5V fra Arduino brukes til å drive motoren som den store strøm trukket av motoren kan ødelegge Arduino. Transistoren her fungerer også som en buffer for å isolere motorkretsen fra Arduino av samme grunn (forhindre at strøm som trekkes av motor for å skade Arduino.). Motoren vil spinne med forskjellig hastighet ved forskjellig spenning som tilføres den. Dioden som er koblet til motoren skal spre den induserte emf som genereres av motoren i det øyeblikket vi slår på og av viften for å forhindre at transistoren blir skadet. (Plutselig endring i strøm vil forårsake tilbake emf som kan skade transistoren.)

Digital pin 8 er koblet til LED som lyser når viften snurrer, motstand R2 er her for å begrense strømmen.

Merk*: Alle komponentene i kretsen deler samme grunn, så det er et felles referansepunkt.

Trinn 2: Koding

Kommentarer i kodingen min har forklart hvert trinn, det følgende er tilleggsinformasjon.

Den første delen av kodingen min er å definere alle variablene og pinnene (First Photo):

Linje 1: Temperaturen er definert som flytende, så den er mer nøyaktig.

Linje 3 og linje 4: Minimumstemperaturen som viften er slått på kan tilpasses til andre verdier, så vel som "tempHigh" der viften snurrer raskere.

Linje 5: Viftestiften kan være hvilken som helst PWM -pinne (pinne 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Den andre delen av kodingen min er å kontrollere hele kretsen (Second Photo):

Linje 3 og linje 4: Den analog-til-digitale omformeren i Arduino får verdien av et analogt signal fra analogRead () og returnerer en digital verdi fra 0-1023 (10-bit). For å konvertere den digitale verdien til temperatur, deles den med 1024 og multipliseres med 5 V for å beregne den digitale spenningsutgangen fra temperatursensoren.

Linje 5 og linje 6: I henhold til databladet til TMP36 har den en spenningsforskyvning på 0,5V, så 0,5v trekkes fra den opprinnelige digitale spenningen for å få den faktiske spenningsutgangen. Til slutt multipliserer vi den faktiske spenningen med 100 da TMP36 har en skalafaktor på 10mV/grad Celsius. (1/(10mV/grad Celsius)) = 100 grader celsius/V.

Linje 18 og Line24: PWM Pin utgangsspenning fra 0-5V. Denne spenningen bestemmes av driftssyklusen fra 0-255 med 0 som representerer 0% og 255 representerer 100%. Så "80" og "255" her er viftehastigheten.

Trinn 3: Testing og lodding

Etter å ha utarbeidet skjemaet og kodet, er det på tide å teste kretsen på brødbrettet!

Koble til kretsen som vist i skjematisk

Jeg brukte et 9V batteri i denne fasen som ikke er egnet for en 6V DC motor, men det burde være greit å koble dem sammen en kort stund. Under selve prototypen brukte jeg ekstern strømforsyning for å drive 6V til motoren. Etter testing er det vist at kretsen fungerer godt. Så det er på tide å lodde dem på en tavle!

Før lodding av kretsen …

Det er bra å tegne kretsen på et planleggingsark for utklippstavler for å planlegge hvor komponentene skal plasseres og hvor man skal bore hull. Basert på min erfaring er det lettere å lodde når du forlater en kolonne mellom to lodninger.

Ved lodding …

Vær forsiktig med komponenter med polaritet. I denne kretsen vil de være LED -en hvis lengre ben er anoden og dioden hvis grå del er katoden. Pinout av TIP110 transistor og TMP36 temperatursensor bør også vurderes.

Trinn 4: Demostrasjon

For å gjøre hele kretsen pen og ikke så rotete, bruker jeg overskriften kvinne til mann for å stable tavlen på Arduino mens jeg kobler til pinnen i Arduino. Jeg har også 3D -utskrift av en vifteholder for å holde viften, stl -filen er vedlagt nedenfor. Under demonstrasjonen bruker jeg den eksterne strømforsyningen ettersom mitt 9V batteri ikke fungerer.

Den siste demonstrasjonsvideoen er vedlagt ovenfor. Takk for at du så på!