Автоматична вентилаторна/климатична система: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Добре дошли! В тази инструкция ще ви разкажа как да изградите своя собствена автоматична вентилаторна/климатична система. Този Instructable се занимава с вентилатор за прозорци, който се използва за охлаждане на помещенията в разгара на лятото. Целта на този проект е да се създаде система, която автоматично да следи и регулира температурата в помещението чрез управление на общ вентилатор на прозореца. Освен това, възможността за безжично управление на вентилатора със смартфон ще бъде реализирана с помощта на Esp8266/NodeMCU Wifi Development board заедно с приложението IoT, Blynk. Основната система за управление използва Arduino и няколко други компонента. Да влезем в това!

Стъпка 1: Събиране на компоненти

За тази инструкция ще ви трябва:

- Arduino Uno (идва с USB кабел за данни) - Купете тук (Amazon) (ще работят и други подобни дъски като Arduino Mega)

- 16x2 LCD дисплей (в този проект използвам дисплей без 16 -пинов модулен адаптер. Ако имате адаптера, Arduino има уроци за това как да свържете адаптера на модула до Arduino Uno)

- DHT11 датчик за температура/влажност (3 пина) - Купете тук (Amazon) - има две версии: 3 -пинов и 4 -пинов. Тук използвам 3 -пинов сензор, тъй като е по -лесен за използване и свързване, защото не е нужно да добавяте резистор. Не забравяйте да проверите извода на вашия сензор, тъй като различните производители имат малко по -различни изводи за този сензор.

- 10k Ohm Potentiometer - Купете тук (Amazon)

- 2 бутона - Купете тук (Amazon)

- Metal Gear Servo - Купете тук (Amazon) - не е задължително да използвате серво за метални зъбни колела, тъй като всичко зависи от вентилатора на прозореца. Сервото ще се използва за преместване на превключвателя на вентилатора, така че всичко зависи от това колко сила е необходима за преместване на превключвателя. Използвам ожесточено серво от метални зъбни колела, защото вентилаторът ми има стабилен превключвател и като цяло сервомоторите от метални зъбни колела са много по -малко склонни да се счупят от обикновените пластмасови зъбни колела.

- проводници от мъжки към мъжки и мъжки към женски - Купете тук (Amazon)

- Esp8266/NodeMCU Wifi Development Board - Купете тук (Amazon)

- Blynk (Безплатно мобилно приложение, достъпно в App Store и Google Play)

- Микро USB кабел за програмиране на Esp8266/NodeMCU

- Различни материали за конструиране на устройство, което позволява на серво да премества превключвателя на вентилатора. (Снимка на моето устройство ще бъде включена по -долу)

Стъпка 2: Окабеляване на всичко

Схемата за свързване по поръчка за Arduino е показана по-горе.

*ВАЖНА ЗАБЕЛЕЖКА*

DHT11 и Esp8266/NodeMCU все още трябва да бъдат свързани към Arduino. Сервото също трябва да бъде свързано към Esp8266/NodeMCU.

Връзки:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (на макет)

GND - GND (на макет)

Сигнал (S) - аналогов извод A0

_

Arduino - Esp8266/NodeMCU

Цифров щифт 8 - Цифров щифт 3 (D3)

Цифров щифт 9 - Цифров щифт 2 (D2)

_

Серво връзки

Червен проводник - 5v (на макет)

Черен/кафяв проводник - GND (на макет)

Жълт/оранжев проводник - цифров извод 0 (D0) на Esp8266/NodeMCU

Стъпка 3: Програмиране на Arduino

Ардуино файлът за изтегляне за основната верига на Arduino се намира по -долу.

*ВАЖНО*

Уверете се, че сте инсталирали необходимите библиотеки (dht11 и LiquidCrystal)

*Ако вече имате инсталирани и двете библиотеки (проверете отново, тъй като има много различни библиотеки DHT11), тогава можете да качите кода на Arduino от горния файл във вашия Arduino*

За да изтеглите библиотеката LiquidCrystal, в Arduino IDE щракнете върху Sketch, Include Library и след това върху Manage Libraries. Изчакайте всички библиотеки да се заредят и след това въведете LiquidCrystal в лентата за търсене. Това трябва да е първата библиотека, която ще се появи от Arduino и Adafruit. (FYI това може вече да е инсталирано, тъй като това е една от библиотеките, които често идват вградени, когато изтегляте IDE. Ако е така, просто отидете на следващия параграф) Уверете се, че е най-новата версия, и щракнете върху Инсталирай. Когато инсталацията приключи, затворете IDE.

За да изтеглите библиотеката dht11, отидете тук и кликнете върху зеления бутон вдясно, който казва „Клониране или изтегляне“, и щракнете върху „Изтегляне на ZIP“. Трябва да изтеглите zip файл на вашето устройство. Отворете резервното копие на Arduino IDE и кликнете върху Sketch, Include Library и Add. ZIP Library. Изберете компресирания ZIP файл, който току -що сте изтеглили. След като библиотеката е успешно инсталирана, затворете още веднъж IDE. Отворете го отново и отидете до Custom_Fan_AC_System. Сега можете да изберете вашата платка и порт и да ги качите в Arduino.

Стъпка 4: Настройка на Blynk с Esp8266/NodeMCU

Първо изтеглете приложението Blynk от App Store (iOS) или Google Play Store (Android).

Отворете приложението и направете акаунт. Създайте нов проект и го наречете Automatic Fan A/C System. Изберете Esp8266 или NodeMCU за устройството (или трябва да работи). Изберете Wifi като тип връзка. След това кликнете върху „Създаване на проект“. Трябва да се създаде код за удостоверяване. Това ще бъде използвано по -късно.

Сега щракнете върху екрана (или плъзнете наляво) и трябва да се появи меню. Щракнете върху Бутон със стил и въведете System Control като име. За Pin, превъртете до Digital и изберете D1. Плъзнете режима от натискане към превключвателя. За изключения етикет го наречете Стая. За етикета на етикета го наречете Mobile. След това щракнете върху OK в горния десен ъгъл на екрана. Щракнете отново върху екрана, за да отидете в менюто, и щракнете върху плъзгача. Наречете го Switch Switch. За Pin, превъртете до Virtual и изберете V0. Ако зададеният диапазон е от 0-1023, променете 1023 на 180. След това щракнете върху OK горе вдясно. Щракнете върху екрана за последен път и превъртете надолу, докато видите Сегментиран превключвател. Щракнете върху „Добавяне на опция“и тъй като моят вентилатор има три настройки, Изключено, Ниско и Високо, аз нарекох първата опция Изключена, след това Ниска, след това Висока. НЕ СВЪРЗВАЙТЕ ТОЗИ ПЕРЕКЛЮЧВАЧ с ПИН. Поставете този превключвател под плъзгача. (причината за това превключване ще стане ясна по -късно)

_

Имате още една библиотека (вероятно две), която трябва да инсталирате, а това е библиотеката Blynk. Отново отидете в IDE на Arduino, към Sketch, Include Library, след това Library Manager. Търсете Blynk в полето за търсене и трябва да се появи този от Владимир Шимански. Изтеглете най -новата версия и след като приключите, затворете IDE.

_

Уверете се, че имате инсталирана Servo библиотека. Това е вградена библиотека за IDE, така че трябва да бъде инсталирана. Библиотеката е на Майкъл Марголис и Ардуино. Ако не е инсталиран, инсталирайте най -новата версия и излезте от IDE.

_

Esp8266 трябва да бъде настроен в IDE. Това е доста просто, просто отворете IDE и отидете на Файл, Предпочитания и в полето Допълнителни URL адреси на мениджъра на дъски въведете:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

След това щракнете върху OK.

_

Отидете на Инструменти, Борд, след това Мениджър на табла. Търсете Esp8266. Ако не е инсталиран, инсталирайте го и излезте от IDE още веднъж.

_

Отворете IDE и включете вашия Esp8266/NodeMCU в устройството си с Micro USB кабел. Уверете се, че Arduino Uno е изключен. Отидете на Инструменти и изберете наличния порт, а за борда изберете NodeMCU 1.0 (модул Esp-12E).

_

Изтеглете файла за Esp8266/NodeMCU по -горе, прочетете моите коментари и попълнете необходимата информация. След като това стане, качете го на дъската.

Стъпка 5: Конструиране на устройството за превключване на серво/вентилатор

Тук ще ви покажа как създадох устройство, което да позволи на серво да превключва вентилатора между Ниско, Високо и Изключено.

Използвах парче чиста тръба, която плътно прилягаше около превключвателя на моя вентилатор, и използвах парчета Lego Technic, за да създам рамо с плъзгащ се задържащ механизъм, който да се монтира под прозореца, точно като вентилатора. Всичко зависи от вашия вентилатор и настройката на стаята. Имам бюро близо до вентилатора, така че мога просто да го монтирам на нещо на бюрото. Ако нямате плътен неподвижен обект близо до прозореца, може да се наложи да свържете серво към вентилатора директно.

Ръката Lego може да се движи свободно за определено разстояние, което позволява на превключвателя да се движи напълно от край до край. Също така монтирах Lego част към серво клаксона, като използвах някои малки винтове и месингови адаптери, които се доставяха със сервомоторите. Не закрепих силно рамото Lego около тръбата, която е на превключвателя, защото превключвателят трябва да се движи достатъчно свободно, тъй като ъгълът на тръбата се променя поради превключвателя в полукръг. Току -що направих кутия Lego около превключвателя, така че ръката няма да има проблеми с включването и изключването на вентилатора. По -долу има видеоклип, който можете да изтеглите и гледате, който показва ръката отблизо и как тя движи превключвателя. Пристъпваме към тестване!

Стъпка 6: Тестване и цялостно обяснение на проекта

Реших да направя този проект, след като с брат ми многократно не бяхме съгласни относно температурата на стаята ни. Много харесвам включения вентилатор, така че стаята е много хладна и той в крайна сметка изключва вентилатора през много време, казвайки, че е твърде студено. Освен това, когато е горещо навън, понякога забравям да включа вентилатора, когато не съм в стаята, а когато се кача да спя, стаята е толкова гореща и тогава трябва да включа вентилатора, което не не променяйте температурата достатъчно бързо за добър сън. Затова се заех да направя система, която да реши проблема.

_

Тази система има два елемента: автоматична част и ръчна част

Автоматичната част се управлява от Arduino, където постоянно измерва температурата и я показва на LCD екрана. Arduino също използва двата бутона за регулиране на желаната температура в помещението. В автоматичен режим или стаен режим, Arduino включва вентилатора, когато желаната температура е по -ниска от действителната температура. Когато се достигне желаната температура, вентилаторът се изключва. Приложението Blynk се използва за управление на цялата система, тъй като бутонът може да превърне вентилатора в режим на стая и в режим на мобилност, което позволява на потребителя да управлява дистанционно серво и вентилатора. Когато е в мобилен режим, потребителят използва плъзгача за управление на серво. Arduino продължава да показва текущата температура и желаната температура на LCD дисплея.

_

Тестване:

След като качите кода както на Arduino, така и на Esp8266/NodeMCU и създадете начин за серво да контролира превключвателя на вентилатора, трябва да включите всичко. Включете Arduino и Esp8266/NodeMCU (независимо дали това е чрез USB, 5v източник и т.н.) и изчакайте няколко секунди, докато всичко се включи. След това отворете приложението Blynk и влезте в екрана на проекта и натиснете бутона за възпроизвеждане горе вдясно. Той трябва да бъде свързан към Esp8266/NodeMCU. Щракнете върху бутоните, за да се уверите, че те регулират желаната температура, и се уверете, че LCD също се променя с нея. В приложението Blynk щракнете върху превключвателя, така че системата да е в мобилен режим. След това преместете плъзгача и го освободете и трябва да видите серво движението (до позицията на броя градуси, които показва плъзгача. Ако не показва стойността, отидете в плъзгача и проверете превключвателя, който казва „Покажи стойността ). Преместете плъзгача, докато получите точните числа, които преместват серво, така че вентилаторът да се включва и изключва. Въведете тези числа в кода на Arduino. * Програмирах само в ниските и изключените настройки, въпреки че моята има висока настройка, тъй като ниската настройка е достатъчно мощна * Качете отново кода в Arduino.

Целта на сегментирания превключвател под плъзгача е да показва стойностите за настройките на вентилатора, тъй като ще управлявате дистанционно с плъзгача. Промених името на опциите си на

Опция 1. Изключено - (стойност)

Вариант 2. Нисък - (стойност)

Опция 3. Висока - (стойност)

По този начин знам къде да поставя плъзгача, когато управлявам вентилатора от разстояние. Трябва да въведете вашите серво стойности в опциите, за да знаете къде да преместите плъзгача. След това можете да превключите системата обратно в стаен (автоматичен) режим.

_

След като това бъде направено. просто задайте желаната температура на помещението с двата бутона, и системата Arduino ще свърши работата!

//

Ако имате някакви въпроси/проблеми, не се колебайте да ги пуснете по -долу и ще се радвам да ви помогна!:)