Arduino Water / Shower Regulator: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Hari ini, kita akan membina pengatur air sederhana. Ini adalah projek yang sangat mudah dan sangat senang dibina. Peranti ini mengawal injap solenoid untuk mengawal aliran air berdasarkan masa yang ditetapkan. Kali ini dapat diubah dengan mudah dan kodnya diubah jika diperlukan. Bahan untuk projek ini akan mudah diperoleh dan dibeli. Laman web yang bagus untuk mendapatkan komponen yang murah adalah aliexpress atau ebay.

Bekalan

Arduino Uno (1)

Papan Roti (1)

Wayar pelompat lelaki hingga lelaki

Wayar pelompat lelaki hingga wanita

Perintang 220ohm (2)

Modul LCD 1602 (1)

Solenoid 12V (1)

MOSFET (Saya menggunakan IRFZ44N, tetapi mana-mana mosfet mesti berfungsi)

1N4007 Diod (1)

Buzzer (1)

XL6009 Boost Buck Converter (1)

Potensiometer atau Perapi 100K (1)

Tukar (1)

Bekas plastik (pilihan, tetapi disyorkan semula)

Langkah 1: Prototaip Litar

Prototaip litar pada papan roti mengikut skema. Saya membuat beberapa perubahan pada litar asal. Kerana sekarang saya tidak mempunyai injap solenoid, saya menggunakan mosfet dan mensimulasikan menghidupkan dan mematikan solenoid. Sekiranya anda mempunyai solenoid, anda perlu menggunakan boost converter untuk menaikkan rel 5v ke 12v untuk menukar solenoid. Saya menggunakan versi DIY penukar dorongan, tetapi lebih suka membeli dari aliexpress. Sekiranya anda tidak tahu cara menggunakan papan roti, sila tonton video youtube yang sangat berguna ini di sini: https://www.youtube.com/watch? v = 6WReFkfrUIk

Penyelesaian masalah:

Sekiranya tidak ada yang muncul di skrin lcd, cuba sesuaikan potensiometer. Peranti ini mengawal intensiti dan kontras lampu latar. Pastikan anda menggunakan dioda flyback pada sumber mosfet atau anda akan menggorengnya. Ini kerana lonjakan pertukaran induktif dari solenoid ketika menghidupkan dan mematikan.

Langkah 2: Memuat naik Kod

Muat turun Arduino IDE jika anda belum melakukannya dari https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Sekiranya anda ingin menukar waktu mandi dan waktu pemanasan, anda boleh mengubah masa pada 2 baris pertama kod di bawah konfigurasi pengguna. Sebelum memuat naik, pastikan anda memilih papan dan port bersiri yang betul. Ini boleh dilakukan dengan pergi ke alat dan kemudian naik dan masuk ke port. Sekiranya anda menghadapi masalah menggunakan arduino, sila tonton video youtube yang sangat berguna ini oleh Afrotechmods:

Langkah 3: Menguji Litar

Sambungkan bank bateri 5v anda ke litar dan arduino dan hidupkan suis kuasa. Peranti harus mula menghitung mundur dari waktu yang ditentukan dan bel harus berbunyi bip pada selang waktu tertentu. Mosfet harus dimatikan setelah peranti dikira menjadi sifar. Anda boleh mengesahkannya dengan menggunakan led yang disambungkan ke perintang 220ohm antara rel 5v dan sumber mosfet. Pastikan longkang mosfet disambungkan ke tanah. Saya menghadapi beberapa masalah semasa ujian litar. Semasa saya memasang arduino, arahan saya memutuskan untuk meletup dengan ganas. Saya menyedari bahawa saya tidak menambahkan perintang penghad semasa pada plumbum. Sebaik sahaja saya menggantikan lekapan dengan yang baru dan menambahkan perintang, tidak ada lagi masalah yang berlaku dan litar berfungsi dengan baik.

Langkah 4: Memahami Litar

Anda mungkin tertanya-tanya bagaimana litar ini berfungsi. Arduino adalah mikrokontroler dan pada dasarnya ini adalah otak dari keseluruhan persediaan ini. Kami telah memprogramkannya dengan kod lcd untuk menggerakkan skrin lcd. Kami menggunakan pin output digital pada arduino untuk menghantar denyut isyarat tinggi atau rendah ke pintu mosfet untuk menghidupkannya. Anda mungkin tertanya-tanya apa itu mosfet. Mosfet adalah peranti yang menghidupkan dan mematikan berdasarkan isyarat input dan membolehkan daya mengalir antara 2 pin lain. Beginilah cara komputer riba anda dihidupkan. Apabila anda menekan butang kuasa, isyarat dihantar ke mosfet yang membolehkan kuasa pengecas atau kuasa bateri mengalir ke motherboard komputer riba. Dalam kes ini, kami menggunakan mosfet untuk menghidupkan injap solenoid. Injap solenoid memerlukan 12v untuk dihidupkan dan arus yang sangat tinggi untuk membukanya pada mulanya. Inilah sebabnya mengapa kita memerlukan mosfet. Keluaran arduino hanya dapat membekalkan 5v pada 100ma, jadi kami menghubungkan mosfet antara solenoid dan sumber kuasa 12v, yang dapat memberikan lebih banyak tenaga. Kami mencipta sumber kuasa 12v ini dengan menggunakan boost converter, yang meningkatkan 5v dari arduino kami menjadi 12v untuk menggerakkan solenoid valve. Potensiometer adalah peranti yang membolehkan penyesuaian rintangan, seperti daya penyekat arus. Apabila kita menyesuaikan potensiometer ini di dekat layar lcd, kita mengubah voltan ke lampu latar, yang mengurangkan atau meningkatkan intensiti kontras dan lampu latar. Anda mungkin bertanya apa itu diod dan mengapa ia diperlukan dalam litar ini. Diod adalah peranti yang membolehkan arus mengalir dalam satu arah, tetapi tidak dengan cara yang lain. Dalam litar ini, kita telah mengkonfigurasikannya sebagai flyback diode. Solenoid terdiri daripada elektromagnet untuk mengangkat penutup dan menutupnya semasa arus digunakan. Apabila solenoid ditutup, ia menghantar denyut arus yang sangat tinggi kembali ke mosfet, yang dapat menggorengnya dengan mudah. Kami menggunakan diod ini untuk menghantar pulsa tinggi ini kembali ke saluran kuasa untuk menyelamatkan mosfet kami. Anda tidak memerlukan diod ini agar litar berfungsi, tetapi disyorkan untuk tujuan kebolehpercayaan. Kami menggunakan papan roti untuk menguji litar dengan cepat dan membuatnya berfungsi. Anda tidak perlu menyolder komponen jika menggunakan papan roti. Memateri litar sangat memakan masa dan mungkin tidak berfungsi dengan baik pada percubaan pertama anda. Inilah sebabnya mengapa kami menggunakan papan roti untuk menguji litar terlebih dahulu dan memastikan ia berfungsi dan kemudian kami menyoldernya pada protoboard untuk menjadikannya produk akhir yang berfungsi.

Imej:

1st - Pinout Mosfet

Ke-2 - Skrin LCD

Solenoid ke-3 - 12v

Ke-4 - Menukar penukar

Ke-4 - Arduino uno

Ke-5 - Potensiometer

Ke-6 - Diod

7th - Papan Roti

8hb - Protoboard

Langkah 5: Arahan ini Tidak Selesai

Oleh kerana saya tidak mempunyai injap solenoid, saya tidak dapat menguji litar dengan betul dalam situasi kehidupan sebenar. Sebaik sahaja saya menerima injap, saya akan segera mula merancang penutup, menyolder komponen pada pcb, dan mengujinya di bilik mandi saya. Saya akan mengemas kini arahan ini secepat mungkin. Terima kasih kerana memahami.