Arduino HVAC серво термостат/контролер: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Добре дошли в моята „зелена“инструкция! Ще ви покажа как да използвате Arduino, два серво мотора, температурен сензор и малко метал (или дърво), за да направите цифров термостат за климатичен климатик. Според CB Richard Ellis (голяма фирма за недвижими имоти), Ню Йорк е пазар на наематели, като само около 1/3 от населението притежава дома си (срещу почти 70% собственост на жилище за останалата част от САЩ). Това означава, че над 5 мм хора в Ню Йорк живеят в апартаменти или домове под наем. Много е рядко единиците под наем да имат каквато и да е форма на централна климатизация или дори система с термостатично управление. Много апартаменти имат постоянни стенни единици като този, който се вижда във видеото по-долу. За съжаление, тези устройства нямат способност да регулират температурата и могат да бъдат принудени само да загряват, охлаждат или изключват. Според Центъра за потребителска енергия, отоплението и охлаждането представлява около 45 процента от сметката ви за енергия. Федералното правителство изчислява, че средният собственик на жилище харчи повече от $ 10 000 за отопление и охлаждане за период от десет години. Охлаждащият капацитет на стайните климатици се измерва в BTU или британски топлинни единици на час. За да охладите апартамент от 700-1 000 кв. Фута (една спалня или може би малка 2 спалня), имате нужда от около 20 000 BTU. Това е еквивалент на 1,7 тона или 5, 861 вата. При 0,15 долара на кВтч, това означава, че струва 0,88 долара/час, за да работите с вашия климатичен агрегат! Тъй като климатичните инсталации изразходват много енергия (особено когато са в режим „климатизация“през горещите летни месеци) и наемателите нямат възможност лесно да внедрят енергийни звездни (т.е. по -ефективни) единици или за регулиране на тяхната температура, исках да намеря начин, без да правя постоянни промени, да управлявам климатичен агрегат като термостат! Внедряването на това устройство може не само да ви спести пари, но и може да ви помогне да поддържате по-стабилна температура във вашия апартамент, да намалите консумацията на енергия и да намалите натоварването, натоварено върху електрическата мрежа на нациите ни през горещите летни месеци!

Стъпка 1: Преглед на списъка с продукти и части

Общ преглед и списък с части: Списък с части за електроника: 1) Две сервомотора. Използвах Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311), който може да бъде закупен за под $ 10 на серво. Сервото на SparkFun (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) също трябва да работи.2) Температурна сонда: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (използвах Duemilanove - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Използвах AdaFruit ProtoShield (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), но можете също така да използвате просто малка дъска (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) 4K7 резистор за температурата Сонда: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V адаптер за стена: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63 Списък на частите на хардуера: 1) Използвах алуминий, закупен от местния магазин за хардуер (Home Depot). Размерите на серво скобата са 4 "x 1" x 0,25 ", а двата крайни стълба са 1" x 0,25 "x 0,25". Като алтернатива, ето линк за закупуване на този размер алуминий онлайн: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx и http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx2) Използвах (6) 1/2 "8-32 SHCP (винтове с капачка на глава) и (2) 1 "8-32 SHCP. Бих препоръчал да ги закупите от местния магазин за хардуер, но те също могат лесно да бъдат закупени онлайн. Ето връзките: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 и 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Ще ви е необходим кран, който съответства на всички винтове, които използвате в предишната стъпка. Тъй като използвах 8-32 винта, закупих кран 8-32. Още веднъж, това може да бъде закупено в местния магазин за хардуер, но ако искате да поръчате онлайн, ето линк: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Номер 29 свредло (това съответства на 8-32 крана; ако използвате винт и кран с различен размер, закупете подходящия свредло). ЗАБЕЛЕЖКА: Много магазини за хардуер продават крановете със свредлата, което ще гарантира, че ще закупите правилния размер. Предлага се и тук: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Инструменти:1) Използвах бормашина (може да бъде ръчна бормашина или преса за свредла) и ножовка. 2) Ако предпочитате да залепите серво към алуминиевия монтаж (вместо пробиване и потупване на отворите), бих препоръчал да използвате JBWeld или Gorilla Glue Arduino Library: В допълнение към серво библиотеката (включена в софтуера на Arduino), имате нужда от библиотеката OneWire. Можете да прочетете повече за библиотеката тук (по избор): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire или просто да изтеглите библиотеката чрез тази връзка: https://homepage.mac. com/wtpollard/Software/FileSharing7.html

Стъпка 2: Изграждане на серво монтиране и електрическа схема

Ето видео преглед на това как да се изгради серво монтирането и схемите на електрониката. Вижте снимката по -долу за повече!

Стъпка 3: Arduino код

Txt файл по -долу съдържа кода на Arduino. Можете да отворите този файл, за да видите кода и след това да го копирате/поставите във вашия софтуер Arduino, за да стартирате програмата.

Стъпка 4: Отстраняване на грешки и инсталиране

ЗАБЕЛЕЖКА: Ако поставите ардуино върху метална повърхност, уверете се, че имате долни гумени крачета! В противен случай спойките на дъното на Arduino ще докоснат метала, който ще скъси дъската!

Стъпка 5: Последни мисли и бъдещи идеи

Заключителни мисли: Благодаря за гледането! Ако търсите чудесен начин да спестите енергия, да спестите пари и все пак да поддържате комфортен апартамент, надявам се, че сте харесали това видео. През горещите летни месеци пиковото търсене принуждава да бъдат пуснати онлайн допълнителни електроцентрали, които често са по -скъпи за работа и допринасят за повече замърсяване на околната среда. Ако имате възможност да надстроите вашата ОВК система до енергийна звезда или можете да инсталирате „професионален“термостат, моля, направете го! Но ако живеете в жилищна сграда и просто нямате тези възможности, моля, помислете за този проект за околната среда! Идеи за бъдещето: След като разполагате със серво, има някои чудесни начини да разширите този проект. Ето само няколко: 1) Поставете температурния сензор върху проводник, така че да може да бъде стратегически поставен в помещението 2) Добавете бутони към Arduino, за да имате четири режима: Изключен, A/C, Нагряване или Температурен датчик (т.е. ви позволява да изключите уреда, нагряване или климатик или позволява на устройството да действа според показанията на температурната сонда) 3) Използвайте 7-сегментен светодиод или LCD, за да покажете текущата температура 4) Използвайте Ethernet щит да разрешите интернет контрол или да публикувате текущата си температура (т.е. чрез Twitter). Тази идея е вдъхновена от "Tweet-a-Watt" на Adafruit (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Използвайте трето серво за управление на горещо/студения потенциометър (забележка: използването на три серво на arduino изисква използването на софтуерни сървъри - вижте тук за повече: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo)6) Безжична временна сонда чрез Xbee или RF (за RF вижте https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 и https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Задайте температурни прагови диапазони на устройството с помощта на клавиатура или потенциометър 8) Настройване на уреда автоматично да охлажда апартамента в определени часове (т.е. преди да се приберете вкъщи на работа) или да премине в режим „импулс“през нощта, като се редува изключване и охлаждане, за да се поддържа апартаментът хладен, но не включете AC през цялата нощ 9) Използвайте Evil Mad Scientist или ITP Boarduino за по-евтина и по-малка единица! Вижте https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 за Evil Mad Scientist Платки, които можете да закупите като комплект, който включва PCB & ATMEL чип и 16Mhz кристал и капачки за ~ $ 12 Или Прочетете урока NYU ITP за това как да създадете arduino за макет!