Направете свой собствен температурен регулатор с Arduino

реклама

Отгледайте перфектния хляб, варете красива бира и задни щастливи пиленца с регулатор на температурата на Arduino. Ако живеете в не толкова надежден климат като Англия, посоките, които ви казват да поддържате нещо при зададена температура, не са особено полезно - нямаме климатици и повишаването на термостата за цялата къща не е практично за просто правене на самун хляб. Дори държани вътре, пилетата могат да умрат, ако температурата спадне през нощта; и да ги накарат да се излюпят на първо място има още по-строг температурен диапазон. Но имам нужда от хляба си, а пилетата се нуждаят от излюпване - така че вместо да купуваме скъпо оборудване, можем да събираме заедно компетентен терморегулатор с Arduino и битови бита.

Същото важи и за запазването на артикулите на хладно - може да е разточително да пускате цял хладилник само за да направите кисело мляко - но с регулатор на температурата принципът е същият. Вместо да активирате нагревателен елемент, ще активирате щепсела на мини хладилник или друг охлаждащ елемент, като

Пелтие (термоелектричен охладител) - и разбира се, логиката ще бъде обърната.

Какво ще ви трябва

Това е проект на Arduino - ако никога досега не сте работили с Arduino, нашата безплатно ръководство за начинаещи Първи стъпки с Arduino: Ръководство за начинаещиArduino е платформа за създаване на прототипи за електроника с отворен код, базирана на гъвкав, лесен за използване хардуер и софтуер. Той е предназначен за художници, дизайнери, любители и всички, които се интересуват от създаването на интерактивни обекти или среди. Прочетете още е фантастично място за начало.

• Arduino
• Температурен сензор - използвам TMP36, евтино устройство с единичен пакет, което се предлага с Oomlout (UK) / Sparkfun Комплект за начинаещи (САЩ)
• Релеви или RC превключватели
• Винтови клеми
• Кутия за улавяне на топлината
• Нагревателен елемент или крушка с нажежаема жичка и приспособление (или и двете)

Последният елемент е оставен умишлено неясно. Ако имате крушка с нажежаема жичка (вида, която се нагрява, а не енергоспестяваща крушка) или гореща лампа за спортни наранявания и подобни, вероятно е най-лесно да ги настроите. Използвам нагревател за начални етапи на ферментация при производството на вино или бира - технически това може да представлява риск от пожар, когато не се навие около нещо, така че моля, не правете това, аз го използвам само за тестване. Можете също да закупите подложки за отопление за същата цел.

От съображения за безопасност използвам тези RC щепсели за превключване на променливотокови устройства с контролиран хакер, подробно описан тази статия за домашна автоматизация Управляващи уреди от Arduino: Стартът на домашната автоматизацияМиналия път ви показах няколко начина да накарате вашите проекти за Arduino да се контролират чрез SiriProxy, OS X's вградени говорими елементи и някои скриптове на Автоматизатор или дори специален хардуер за разпознаване на глас чип. Аз ... Прочетете още . Безжична е, така че в никакъв момент не трябва да пипам живи жици.

Температуроустойчивост

Да започнем с свързването и тестването на сензора. [Диаграма от Adafruit]

С плоската страна към вас и краката с лице надолу, TMP36 сензорът за температура е свързан +, сигнал, GND в този ред. + Отива към 3,3 V изход от Arduino; имате нужда и от друга линия, преминаваща от +3,3 V към щифта AREF - това казва на Arduino да използва 3,3 V за аналогов вход вместо 5 V. Свържете сигналния щифт на сензора към A1. В предишни опити бях използвал TMP36 директно на 5 V линия; тя работи, малко за съжаление, когато се сдвоява с реле, имаше спад на мощността при всяко активиране на релето, което води до силно колебателни показания.

Използвах стар мрежов кабел като сигнален кабел - много полезно да има наоколо, тъй като вътре има 8 проводника. Въпреки това кабелът е доста тънък, така че не забравяйте да укрепите другия край с спойка, където ще бъде завинтена в клемен блок.

Формулата в кода предполага, че използвате сензора tMP36; трябва да можете да намерите кодова извадка за други сензори. Това примерният код е от Adafruit - заредете го и отворете серийната конзола, за да проверите изхода.

Сравнете с термометър, ако е възможно. Четенето не е нали?

• Проверете дали напрежението се доставя всъщност 3.3 V
• AREF свързан ли е и към 3.3 V?

Добавяне в Switch Logic

За да управлявам нагревателния елемент, използвам тези RC щекери от Maplin и са отделили контролера. Необходимо е да се свържат само земята и контролния щифт. Промених кода, за да включвам съответните библиотеки, които можете изтеглете от тук.

В този момент аз също ще премахна всички препратки към Фаренхайт и ще продължа да работя само с Целзий. След това дефинирах желаната температура за поддържане и добавих в проста контролна структура, като така:

ако (температураC 

Тук няма нищо сложно, което няма да разберете - просто сравнявате показанията на текущата температура с желаната и включвате превключвателя, ако е по-ниска; в противен случай го изключете.

Пълният код може да бъде намерени тук, въпреки че ще трябва да коригирате това, ако използвате реле (не е трудно). Ето пълната схема на свързване, която използвах:

Поставяме всичко заедно

Залепете сензора вътре в кутията, която използвате, и поставете нагревателния елемент, където е подходящо. Задайте желаната температура и включете всичко. Ако засега поддържате компютъра си свързан, можете да използвате серийната конзола, за да наблюдавате промените, докато вашата кутия се загрява.

По-нататъшна работа

• За да намалите влиянието на всякакви температурни колебания, можете да опитате да изгладите резултатите. Създайте масив за съхраняване на 10 показания и изчислете средна стойност за всеки цикъл.
• За да избегнете бързо активиране и деактивиране на нагревателния елемент, създайте променлива, за да запазите обратно отброяване. Всеки път, когато активирате или деактивирате, запишете текущото време при отброяването, след което преди превключване на състоянието отново проверете дали е изминало времето на X от последната промяна на състоянието.
• За проект без компютър, закачете малък LCD екран, за да покажете текущата температура и да ви позволи да видите текущата и желаната температура.

Поставяне на теста

И накрая, какъв би бил този проект без малко тест? Разбих партида готово замесено тесто в машината за хляб и го разделих на два хляба. Онези, които бяха вътре в кутията, бяха меко казано по-големи, но тогава температурата на околния въздух днес е около 26 градуса по Целзий - това ще бъде много по-полезно през зимата. Независимо от това, по-добре да си направя супа, която да придружава този прекрасен хляб.

И така, какво бихте направили, че изисква постоянна температура?