Kipas Terkawal Suhu!: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Tinggal di negara tropika seperti Singapura, sangat berpeluh sepanjang hari dan sementara itu, anda perlu menumpukan perhatian pada pelajaran atau bekerja di persekitaran yang penuh sesak. Untuk menjadikan udara mengalir dan menyejukkan diri, saya mengemukakan idea kipas kawalan suhu yang akan dihidupkan secara automatik apabila suhu mencapai 25 Celsius (Ketika itulah kebanyakan orang mula merasa panas) dan kelajuan kipas meningkat dan membawa angin kencang pada suhu 30 Celsius.

Komponen yang diperlukan:

1. Satu Arduino Uno.

2. Satu Sensor Suhu (TMP36 yang mempunyai output analog).

3. Satu transistor TIP110.

4. Satu Motor DC 6V dengan bilah kipas.

5. Satu diod (1N4007).

6. Satu LED.

7. Dua perintang (220Ohm dan 330Ohm)

Bekalan Kuasa 8.6V

Langkah 1: Buat Skema

Inilah skema yang saya buat untuk projek ini menggunakan Eagle.

Litar sensor suhu memberikan input analog berdasarkan di mana motor dihidupkan dan mengubah kelajuannya. Seperti yang ditunjukkan dalam susun atur pin di atas, pin1 harus disambungkan ke bekalan kuasa. Oleh kerana TMP36 beroperasi dengan baik di bawah voltan 2.7V hingga 5.5V (dari lembar data), 5V dari papan Arduino sudah cukup untuk menghidupkan sensor suhu. Pin 2 mengeluarkan nilai voltan analog kepada pin A0 di Arduino yang berkadar linear dengan suhu selsius. Sementara Pin3 disambungkan ke GND di Arduino.

Berdasarkan suhu yang dikesan, pin PWM 6 akan "mengeluarkan voltan berbeza" (voltan berbeza dicapai dengan menghidupkan dan mematikan isyarat berulang kali) ke dasar transistor TIP110. R1 digunakan untuk mengehadkan arus sehingga tidak akan melebihi arus dasar maksimum (untuk TIP110, itu 50mA berdasarkan lembar data.) Bekalan kuasa luaran 6V dan bukannya 5V dari Arduino digunakan untuk menggerakkan motor sebagai besar arus yang ditarik oleh motor boleh memusnahkan Arduino. Transistor di sini juga berfungsi sebagai penyangga untuk mengasingkan litar motor dari Arduino dengan alasan yang sama (mengelakkan arus yang ditarik oleh motor merosakkan Arduino.). Motor akan berputar pada kelajuan yang berbeza pada voltan berbeza yang dikenakan padanya. Diod yang disambungkan ke motor adalah untuk menghilangkan emf induksi yang dihasilkan oleh motor pada masa kita menghidupkan dan mematikan kipas untuk mengelakkan kerosakan transistor. (Perubahan mendadak dalam arus akan mendorong emf belakang yang boleh merosakkan transistor.)

Pin digital 8 disambungkan ke LED yang akan menyala ketika kipas berputar, perintang R2 di sini adalah untuk mengehadkan arus.

Catatan *: Semua komponen dalam litar mempunyai aras yang sama sehingga ada titik rujukan yang sama.

Langkah 2: Pengekodan

Komen dalam pengekodan saya telah menjelaskan setiap langkah, berikut adalah maklumat tambahan.

Bahagian pertama pengkodan saya adalah menentukan semua pemboleh ubah dan pin (Foto Pertama):

Baris 1: Suhu didefinisikan sebagai apungan sehingga lebih tepat.

Baris 3 & Baris 4: Suhu minimum di mana kipas dihidupkan dapat disesuaikan untuk menjadi nilai lain serta "tempHigh" di mana kipas berputar lebih cepat.

Baris 5: Pin kipas boleh menjadi pin PWM (pin 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Bahagian kedua pengekodan saya adalah untuk mengawal keseluruhan litar (Foto Kedua):

Baris 3 & Baris 4: Penukar analog-ke-digital di Arduino mendapat nilai isyarat analog dari analogRead () dan mengembalikan nilai digital dari 0-1023 (10-bit). Untuk menukar nilai digital menjadi suhu, ia dibahagi dengan 1024 dan kalikan dengan 5 V untuk mengira output voltan digital dari sensor suhu.

Line5 & Line 6: Menurut lembar data TMP36, ia mempunyai offset voltan 0.5V sehingga 0.5v dikurangkan dari voltan digital asal untuk mendapatkan output voltan sebenar. Terakhir, kita mengalikan voltan sebenar dengan 100 kerana TMP36 mempunyai faktor skala 10mV / darjah Celsius. (1 / (10mV / darjah Celsius)) = 100 darjah celsius / V.

Baris 18 & Line24: Pin PWM mengeluarkan voltan antara 0-5V. Voltan ini ditentukan oleh kitaran tugas antara 0-255 dengan 0 mewakili 0% dan 255 mewakili 100%. Jadi "80" dan "255" inilah kelajuan kipas.

Langkah 3: Menguji dan Memateri

Setelah menyusun skema dan pengekodan, inilah masanya untuk menguji litar di papan roti!

Sambungkan litar seperti yang ditunjukkan dalam skema

Saya menggunakan bateri 9V semasa fasa ini tidak sesuai untuk motor DC 6V, tetapi tidak mustahil untuk menyambungkannya sebentar. Semasa prototaip sebenar, saya menggunakan bekalan kuasa luaran untuk memberi kuasa kepada 6V untuk motor. Selepas ujian, litar ditunjukkan berfungsi dengan baik. Oleh itu, sudah tiba masanya untuk menyoldernya di papan tulis!

Sebelum menyolder litar…

Adalah baik untuk melukis litar pada Lembaran Perancangan Tata Letak Stripboard untuk merancang tempat meletakkan komponen dan tempat menggerudi lubang. Berdasarkan pengalaman saya, lebih mudah untuk menyolder apabila anda meninggalkan tiang antara dua solder.

Semasa menyolder…

Berhati-hati dengan komponen dengan kekutuban. Dalam litar ini, mereka akan menjadi LED yang kaki yang lebih panjang adalah anod dan diod yang bahagian kelabu adalah katod. Pinout transistor TIP110 dan sensor suhu TMP36 juga harus dipertimbangkan.

Langkah 4: Demostrasi

Untuk menjadikan keseluruhan litar lebih kemas dan tidak terlalu kemas, saya menggunakan header wanita hingga lelaki untuk meletakkan papan jalur di Arduino sambil menyambung ke pin di Arduino. Saya juga mencetak 3D pemegang kipas untuk memegang kipas, fail stl dilampirkan di bawah. Semasa demonstrasi, saya menggunakan bekalan kuasa luaran kerana bateri 9V saya tidak berfungsi.

Video demonstrasi terakhir dilampirkan di atas. Terima kasih kerana menonton!