Automatisk skrivebordsvifte: 5 trinn

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

Utført av Tan Yong Ziab.

Dette prosjektet tar sikte på å bygge en enkel automatisk vifte som er egnet for kontor- eller studiebruk for å redusere vår avhengighet av klimaanlegg. Dette vil bidra til å redusere ens karbonavtrykk ved å tilby en målrettet kjøling som automatisk kan slå seg av og på i stedet for å stole på kraftig sulten klimaanlegg. I tillegg er den strømeffektiv nok til å bli kjørt fra en strømbank, noe som betyr at den er mer bærbar enn lignende skrivebordsvifteløsninger mens den er smartere enn håndholdte vifter.

Rekvisita

Du trenger:

1x Arduino UNO

1x stripboard

Mann-til-kvinne stablingshoder

Mannlige pinhoder

Kvinnelige pinnehoder

Enkeltkjernede ledninger (tilstrekkelig og i forskjellige farger for enkel referanse)

1x SPDT -bryter

1x ultralydsensor HC-SR04

1x 3386 2 kilo ohm potensiometer

1x TIP110 effekttransistor

1x vifteblad (kan monteres på den valgte motoren)

1x 3V motor

Utstyr for testing, montering og programmering:

1x stripboard cutter

1x digitalt multimeter (DMM)

1x brødbrett

1x wire stripper

1x trådkutter

1x tang

1x loddejern

1x loddejernstativ

1 x rengjøringsmiddel for loddejern

Lodding (tilstrekkelig)

1x avloddingspumpe (Wick om ønskelig)

1x hvilken som helst maskin som kan kjøre Arduino IDE

Arduino IDE, installert på din foretrukne maskin

Trinn 1: Testing av maskinvare

Test først maskinvaren. Et brødbrett er ekstremt nyttig for dette, selv om startkabler også kan brukes når et brødbrett ikke er tilgjengelig. Bildene viser testprosessen sammen med et Tinkercad -skjermbilde av hvordan kretsen er koblet til. Det er ikke mye å si utover at komponentene fungerer alene og fungerer sammen i en enkel testkrets. En DMM på dette stadiet er også nyttig for å sjekke om komponentene dine ikke er defekte.

Trinn 2: Bygg kretsen

Deretter loddes kretsen. Du bør ha Arduino, stripboard og stablehoder for dette trinnet.

Rett inn tavlen og topptekstene med topptekstene på Arduino. Når du har bekreftet at avstanden din er riktig, lodder du stablingshodene. Husk å kutte ut spor der du ikke vil ha shorts. Du kan bruke DMM -en til å sjekke om det er kontinuitet mellom skjoldet og selve Arduino. Når du er ferdig med kontinuitetskontrollene, begynner du å lodde delene.

Du kan referere til Tinkercad -diagrammet tidligere eller EAGLE -skjemaet og stripboard -bildene som er vist her for å koble kretsen.

Utformingen av komponentene er slik at lodding kan minimeres. Det er kanskje ikke det mest kompakte, men det ville være lettere å legge ut komponenter i et større skjold.

På det stedet hvor hunnen hoder, sitter ultralydsensoren på tavlen, jeg kan allerede bruke pinnene GND, D13 og D12 for å gi GND, Echo og Trigger til ultralydssensoren. Jeg trengte bare å kutte sporet mellom hunnhodet som ultralydsensoren sitter i og feste D11 for å levere +5V til sensoren.

På samme måte sitter potensiometeret der det allerede er +5V og GND -pinner, slik at jeg bare trenger å kutte sporet mellom viskeren på potensiometeret (Det er den midterste pinnen) og den andre GND -pinnen det er i nærheten av for å gi min analoge hastighetsinnstilling til pin A3 uten å sende signalet til GND, noe som ville beseire punktet for den analoge inngangen.

Motorutbruddshodet er plassert slik at jeg kan dra nytte av hvor TIP110s senderpinne er, og man trenger bare å lodde motorens bakke til den i nærheten av ultralydssensoren. Jeg brukte en 4 -pinners Molex -kontakt som min utbruddskabel, men alt som passer er også greit. Velg giften din, antar jeg.

Det eneste unntaket er SPDT -bryteren, som er plassert lengre ut mot kanten av tavlen for å være tilgjengelig for brukeren når ultralydsensoren er satt inn i hunnhodene.

+5V -ledningen deles mellom ultralydsensoren, TIP110s samlerpinne og potensiometeret.

TIP110s grunnpinne er koblet til pinne 9 på Arduino gjennom skjoldet. Bruk gjerne andre pinner som er tilgjengelige for PWM -kontroll.

Igjen, din DMM er nyttig her for å sikre at det er tilkoblinger der det skal være, og ingenting der det ikke er. Husk å sjekke om skjoldets komponenter er ordentlig koblet til selve Arduino gjennom å utføre kontinuitetstesting mellom loddeskjøtene på Arduino og komponenten (e) du har tenkt å teste.

Trinn 3: Programmering (og testing av programmering av) kretsen

Dette trinnet er enten det mest morsomme eller mest frustrerende av trinnene. Målet med programmet er å utføre følgende:

1. Sjekk for avstand

2. Hvis avstand <forhåndsbestemt terskel, begynner du å sende PWM -signal til motoren basert på den analoge inngangen til potensiometeret.

3. Ellers stopp motoren ved å sette PWM -signalet til 0

Begge trinn 2 og 3 har en feilsøking () i dem som skriver ut ultralydavstanden og den analoge inngangen som er oppdaget. Du kan slette den hvis du ønsker det.

Variablene "refresh" og "max_dist" i programmet styrer henholdsvis avstemningshastigheten og maksimal deteksjonsavstand. Still denne etter din smak.

Filen er vedlagt her.

Trinn 4: Sett sammen alt

Hvis du har kretsen som oppfører seg som den skal og kom til dette trinnet, gratulerer! Dette prosjektet kan nå fungere på egen hånd. På bildet kan du se at hele kretsen drives av en batteripakke gjennom en innebygd Micro USB-kontakt og ikke lenger er bundet til den bærbare datamaskinen.

På dette stadiet kan du endre kretsen, eller hvis du føler deg mer eventyrlysten, kan du bygge din egen oppfatning av dette.

I god tid håper jeg å kunne eller prøve å frese ut kretskortet for dette prosjektet ved hjelp av en CNC -ruter. Du kan se det genererte PCB -oppsettet på bildet ovenfor

Trinn 5: Fremtidsplaner og noen notater

Når dette prosjektet er gjort, inkluderer noen av de mer umiddelbare tingene jeg håper jeg kan oppnå med dette prosjektet på fritiden, men er ikke begrenset til:

- Et faktisk stativ for viften

- Krymp ned til en enda mer kompakt og selvstendig størrelse; Jeg trenger sannsynligvis en Arduino Nano for dette

- En mer passende strømløsning, dvs. kraftbanken du ser i forrige trinn er litt for stor for et selvstendig design jeg nettopp refererte til

Noen notater (for mitt fremtidige jeg og enhver sjel som våger meg gjennom Internett):

Du vil kanskje legge merke til at mens delelisten krever et Uno -tavle, er tavlen du ser gjennom denne guiden alt annet enn en Uno. Dette er faktisk en variant av Uno kalt SPEEEduino, som ble utviklet i Singapore Polytechnic av en gruppe studenter og deres veiledende foreleser. Det er funksjonelt veldig likt, med unntak av tillegg som Micro USB-strøminngang som du ser som driver prosjektet i forrige trinn, og til og med har hoder for å koble til ESP01 Wi-fi-modul. Du kan lære om SPEEEduino her.