Samodejni namizni ventilator: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Naredil Tan Yong Ziab.

Namen tega projekta je zgraditi preprost avtomatski ventilator, ki je primeren za pisarniško ali študijsko uporabo, da se zmanjša naša odvisnost od klimatskih naprav. To bi pomagalo zmanjšati ogljični odtis z zagotavljanjem načina ciljnega hlajenja, ki se lahko samodejno vklopi in izklopi, namesto da bi se zanašali na močno porabljeno klimatsko napravo. Poleg tega je dovolj energijsko učinkovit, da ga poganja napajalnik, kar pomeni, da je bolj prenosen od podobnih rešitev za namizne ventilatorje, hkrati pa je pametnejši od ročnih ventilatorjev.

Zaloge

Potrebovali bi:

1x Arduino UNO

1x trak

Glave zlaganja moški-ženski

Moški zatiči

Ženske pin glave

Enožilne žice (zadostne in različnih barv za lažjo uporabo)

1x stikalo SPDT

1x ultrazvočni senzor HC-SR04

1x 3386 2 kilo ohmski potenciometer

1x tranzistor TIP110

1x lopatica ventilatorja (lahko se namesti na motor po izbiri)

1x 3V motor

Oprema za testiranje, montažo in programiranje:

1x rezalnik za trakove

1x digitalni multimeter (DMM)

1x plošča

1x odstranjevalec žice

1x rezalnik žice

1x klešče

1x spajkalnik

1x stojalo za spajkalnik

1x čistilo za konice spajkalnika

Spajkanje (dovolj)

1x črpalka za spajkanje (po želji stenj)

1x vsak stroj, ki lahko poganja Arduino IDE

Arduino IDE, nameščen na vašem računalniku

1. korak: Preizkus strojne opreme

Najprej preizkusite strojno opremo. Ohišje je pri tem zelo uporabno, čeprav se mostični kabli lahko uporabijo tudi, kadar plošča ni na voljo. Slike prikazujejo postopek testiranja skupaj s posnetkom zaslona Tinkercada, kako je vezje ožičeno. Ni več veliko za povedati, da vaše komponente delujejo same in delujejo skupaj v preprostem preskusnem krogu. DMM na tej stopnji je v pomoč tudi pri preverjanju, ali vaše komponente niso okvarjene.

2. korak: Izdelava vezja

Nato spajkajte vezje. Za ta korak bi morali imeti svoje glave Arduino, stripboard in zlaganje.

Trak in glave poravnajte z glavo na Arduinu. Ko potrdite, da je razmik pravilen, spajkajte glave zlaganja. Ne pozabite izrezati sledi, kjer ne želite kratkih hlač. Z DMM -jem lahko preverite neprekinjenost med ščitom in samim Arduinom. Ko končate preverjanje kontinuitete, začnite spajkati dele.

Za ožičenje vezja se lahko sklicujete na diagram Tinkercad prej ali na sheme EAGLE in slike na traku.

Postavitev komponent je takšna, da je spajkanje mogoče čim bolj zmanjšati. Morda ni najbolj kompakten, vendar bi bilo lažje postaviti komponente v večji ščit.

Tam, kjer ženski glavi ultrazvočnega senzorja ležijo na traku, lahko že uporabim zatiče GND, D13 in D12 za oskrbo ultrazvočnega senzorja z GND, Echo in Trigger. Prerezati sem moral le sled med žensko glavo, v kateri sedi ultrazvočni senzor, in zatičem D11, da senzorju napajam +5V.

Podobno je potenciometer nameščen na mestih, kjer že obstajajo zatiči +5V in GND, tako da moram izrezati le sled med brisalcem potenciometra (to je srednji zatič) in drugim zatičem GND, ki je v bližini moja analogna nastavitev hitrosti na pin A3 brez pošiljanja signala na GND, kar bi premagalo točko analognega vhoda.

Glava odklopnega motorja je nameščena tako, da lahko izkoristim, kje je oddajniški zatič TIP110 in bi bilo treba le spajkati ozemljitev motorja na tisto blizu ultrazvočnega senzorja. Za svoj odklopni kabel sem uporabil 4 -polni priključek Molex, čeprav je vse v redu. Predvidevam, da izberi svoj strup.

Edina izjema je stikalo SPDT, ki je nameščeno dlje do roba traku, tako da je uporabniku dostopno, ko ultrazvočni senzor vstavite v ženske glave.

Linija +5V se deli med ultrazvočnim senzorjem, kolektorskim zatičem TIP110 in potenciometrom.

Osnovni zatič TIP110 je skozi ščit povezan z nožico 9 Arduina. Uporabite lahko tudi druge zatiče, ki so na voljo za krmiljenje s PWM.

Tudi tu je vaš DMM uporaben za zagotovitev, da obstajajo povezave tam, kjer bi morale biti, in nič, kjer ni. Ne pozabite preveriti, ali so komponente ščita pravilno povezane s samim Arduinom, tako da izvedete preskus neprekinjenosti med spajkalnimi spoji Arduina in komponentami, ki jih nameravate preizkusiti.

3. korak: Programiranje (in testiranje programiranja) vezja

Ta korak je najbolj nenavaden ali najbolj frustrirajoč. Cilj programa je izvesti naslednje:

1. Preverite razdaljo

2. Če je razdalja <vnaprej določen prag, začnite pošiljati signal PWM motorju na podlagi analognega vhoda potenciometra.

3. V nasprotnem primeru ustavite motor tako, da signal PWM nastavite na 0

Oba koraka 2 in 3 imata debug (), ki natisne ultrazvočno razdaljo in zaznani analogni vhod. Po želji ga lahko izbrišete.

Spremenljivki "osveži" in "max_dist" v programu nadzorujeta stopnjo glasovanja in največjo razdaljo zaznavanja. Prilagodite to po svojem okusu.

Datoteka je priložena tukaj.

4. korak: Vse sestavite skupaj

Če se vezje obnaša tako, kot bi moralo, in ste prišli do tega koraka, čestitamo! Ta projekt lahko zdaj deluje sam. Na sliki lahko vidite, da celotno vezje napaja baterija prek vgrajenega priključka Micro USB in ni več vezano na vaš prenosnik.

Na tej stopnji lahko spremenite vezje ali če se počutite bolj pustolovsko, si o tem ustvarite svoj pogled.

Upam, da bom v pravem času uspel ali poskusil izdelati tiskano vezje za ta projekt s pomočjo CNC usmerjevalnika. Ustvarjeno postavitev tiskanega vezja si lahko ogledate na zgornji sliki

5. korak: Načrti za prihodnost in nekaj opomb

Ko je projekt končan, upam, da bom s svojim projektom v prostem času dosegel nekaj takojšnjih stvari, ki pa niso omejene na:

- Dejansko stojalo za ventilator

- skrčite to na še bolj kompaktno in samostojno velikost; Za to bi verjetno potreboval Arduino Nano

- Primernejša rešitev za napajanje, to je, da je napajalnik, ki ga vidite v prejšnjem koraku, nekoliko prevelik za samostojno zasnovo, ki sem jo pravkar omenil

Nekaj opomb (za mojo prihodnost in vsako dušo, ki se podaja po internetu):

Morda boste opazili, da čeprav seznam delov zahteva ploščo Uno, je plošča, ki jo vidite v tem priročniku, vse prej kot Uno. To je pravzaprav različica Uno, imenovana SPEEEduino, ki jo je skupina študentov in njihov nadzorni predavatelj razvila na Singapurskem politehničnem fakulteti. Funkcionalno je zelo podoben, razen pri dodatkih, kot je vhod za napajanje Micro USB, ki ga vidite v prejšnjem koraku in ima celo glave za priključitev modula Wi-Fi ESP01. Več o programu SPEEEduino lahko izveste tukaj.