Автоматичен настолен вентилатор: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Съставено от Tan Yong Ziab.

Този проект има за цел да изгради прост автоматичен вентилатор, подходящ за офис или учебна употреба, за да намали зависимостта ни от климатизация. Това би помогнало да се намали въглеродният отпечатък, като се осигури начин на целенасочено охлаждане, което е в състояние автоматично да се включва и изключва, вместо да разчита на силно гладуващ климатик. Освен това, той е достатъчно енергийно ефективен, за да бъде изгонен от банка за захранване, което означава, че е по-преносим от подобни решения за настолни вентилатори, като същевременно е по-умен от ръчните вентилатори.

Консумативи

Ще ви трябва:

1x Arduino UNO

1x лента

Подреждане на заглавки от мъжки към женски

Заглавки за мъжки щифтове

Женски щифтове

Едножилни проводници (достатъчни и в различни цветове за по -лесна справка)

1x SPDT превключвател

1x ултразвуков сензор HC-SR04

1x 3386 2 килоомов потенциометър

1x захранващ транзистор TIP110

1x лопатка на вентилатора (може да се монтира на двигателя по избор)

1x 3V мотор

Оборудване за тестване, сглобяване и програмиране:

1x резачка за ленти

1x цифров мултицет (DMM)

1x макет

1x стриптизьор за тел

1x нож за тел

1x клещи

1x поялник

1x стойка за поялник

1x почистващ препарат за поялник

Припой (достатъчно)

1x помпа за разпояване (Фитил, ако предпочитате)

1x всяка машина, която може да работи с Arduino IDE

Arduino IDE, инсталиран на избраната от вас машина

Стъпка 1: Тестване на хардуера

Първо тествайте хардуера. Макетът е изключително полезен за това, въпреки че джъмперните кабели могат да се използват и когато макет не е наличен. Изображенията показват процеса на тестване заедно с екранна снимка на Tinkercad за това как е свързана веригата. Не можете да кажете много повече, освен да гарантирате, че вашите компоненти работят сами и работят заедно в проста схема за тестване. DMM на този етап също е полезен за проверка дали компонентите ви не са дефектни.

Стъпка 2: Изграждане на веригата

След това запоявайте веригата. За тази стъпка трябва да имате заглавките на Arduino, лентата и подреждането.

Подравнете лентата и заглавките с заглавките на Arduino. След като потвърдите, че разстоянието ви е правилно, запоявайте заглавките за подреждане. Не забравяйте да изрежете следи, където не искате къси панталони. Можете да използвате вашия DMM, за да проверите за приемственост между щита и самия Arduino. Когато приключите с проверките за непрекъснатост, започнете да запоявате частите.

Можете да се обърнете към диаграмата на Tinkercad по -рано или към схемата на EAGLE и лентите, показани тук, за да свържете проводника.

Разположението на компонентите е такова, че запояването може да бъде сведено до минимум. Може да не е най -компактният, но би било по -лесно да разположите компоненти в по -голям щит.

Там, където женските заглавки на ултразвуковия сензор се намират на лентата, вече мога да използвам щифтове GND, D13 и D12, за да осигуря GND, Echo и Trigger на ултразвуковия сензор. Трябваше ми само да изрежа следата между женския хедър, в който се намира ултразвуковия сензор, и щифт D11, за да захранвам +5V към сензора.

По същия начин потенциометърът се намира там, където вече има +5V и GND щифтове, така че трябва само да изрежа следата между чистачката на потенциометъра (това е средният щифт) и втория GND щифт, към който е в непосредствена близост, за да осигури моята аналогова настройка на скоростта към щифт A3 без изпращане на сигнала към GND, което би победило точката на аналоговия вход.

Прекъсвачът на двигателя е позициониран така, че да мога да се възползвам от мястото, където е излъчващият щифт на TIP110 и ще трябва само да запоя земята на двигателя към тази близо до ултразвуковия сензор. Използвах 4 -пинов конектор Molex като кабел за прекъсване, въпреки че всичко, което пасва, също е наред. Избери си отровата, предполагам.

Единственото изключение е SPDT превключвателят, който е разположен по -нататък до ръба на лентата, така че да бъде достъпен за потребителя, след като ултразвуковият сензор бъде поставен в женските заглавки.

Линията +5V се споделя между ултразвуковия сензор, колекторния щифт на TIP110 и потенциометъра.

Основният щифт на TIP110 е свързан към щифт 9 на Arduino през щита. Чувствайте се свободни да използвате други щифтове, които са на разположение за ШИМ контрол.

Отново вашият DMM е полезен тук, за да гарантира, че има връзки там, където трябва да има, и нищо, където няма. Не забравяйте да проверите дали компонентите на щита са правилно свързани към самия Arduino чрез провеждане на тестове за непрекъснатост между спойките на Arduino и компонента (компонентите), който възнамерявате да тествате.

Стъпка 3: Програмиране (и тестване на програмирането на) на веригата

Тази стъпка е или най -непривлекателната, или най -разочароващата от стъпките. Целта на програмата е да изпълни следното:

1. Проверете за разстояние

2. Ако разстояние <предварително зададен праг, започнете да изпращате PWM сигнал към двигателя въз основа на аналоговия вход на потенциометъра.

3. В противен случай спрете двигателя, като настроите PWM сигнала на 0

И двете стъпки 2 и 3 имат debug () в тях, който отпечатва откритото ултразвуково разстояние и аналогов вход. Можете да го изтриете, ако желаете.

Променливите "refresh" и "max_dist" в програмата контролират съответно скоростта на гласуване и максималното разстояние за откриване. Настройте това по ваш вкус.

Файлът е прикачен тук.

Стъпка 4: Съберете всичко заедно

Ако веригата се държи както трябва и стигнахте до тази стъпка, поздравления! Този проект вече може да функционира самостоятелно. На снимката можете да видите, че цялата схема се захранва от батерия чрез вграден Micro USB конектор и вече не е свързана с вашия лаптоп.

На този етап можете да промените веригата или ако се чувствате по -приключенски, изградете свой собствен подход към това.

Навреме се надявам да успея или да се опитам да извадя печатната платка за този проект, използвайки CNC рутер. Можете да видите генерираното оформление на печатни платки на изображението по -горе

Стъпка 5: Бъдещи планове и някои бележки

С този проект, някои от по -непосредствените неща, които се надявам, че мога да постигна с този проект в свободното си време, включват, но не се ограничават до:

- Действителна стойка за вентилатора

- свийте това до още по-компактен и самостоятелен размер; Вероятно ще ми трябва Arduino Nano за това

- По-подходящо решение за захранване, т.е. банката за захранване, която виждате в предишната стъпка, е малко прекалено голяма за самостоятелен дизайн, който току-що споменах

Някои бележки (за моето бъдещо аз и всяка душа, която се осмелява през интернет):

Може да забележите, че докато списъкът с части изисква платка Uno, дъската, която виждате в това ръководство, е всичко друго, освен Uno. Това всъщност е вариант на Uno, наречен SPEEEduino, който е разработен в Сингапурската политехника от група студенти и техен ръководител преподавател. Той е функционално много подобен, с изключение на допълнения като Micro USB вход само за захранване, който виждате като управляващ проекта в предишната стъпка и дори има заглавки за включване на ESP01 Wi-Fi модул. Можете да научите за SPEEEduino тук.