DIY θερμοσίφωνα Bluetooth με τροφοδοσία Arduino: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό είναι μόνο για δοκιμή, (UI χρησιμοποιώντας το remotexy.com) για τον έλεγχο θερμοσίφωνα 12V DC (αρχικά για χρήση στο αυτοκίνητο - πρίζα αναπτήρα 12v αναπτήρα).

Ομολογώ ότι κάποιο μέρος που χρησιμοποιείται σε αυτό το έργο δεν είναι "η καλύτερη επιλογή" για τον σκοπό του, αλλά και πάλι αυτό είναι απλώς δοκιμαστικό έργο. (χρησιμοποιώ μόνο ήδη διαθέσιμα μέρη, για να δείξω ότι είναι δυνατό να ελέγξετε αυτόν τον φορητό θερμοσίφωνα μέσω του smartphone σας).

Ο σκοπός αυτής της δοκιμής είναι "Η κατασκευή 12 Volt DC Mug Water Heater / Warmer να είναι ελεγχόμενη μέσω Bluetooth από smartphone Android"

Και ορίζω το "ελεγχόμενο" για τη συγκεκριμένη δοκιμή ως ικανότητα για:

Χειροκίνητος έλεγχος

(Ενεργοποίηση, Ρύθμιση ταχύτητας ισχύος θέρμανσης, Απενεργοποίηση, Εμφάνιση της τρέχουσας θερμοκρασίας νερού).

Αυτόματο χειριστήριο

(Ρυθμίστε την επιθυμητή θερμοκρασία νερού και ρυθμίστε την ταχύτητα θέρμανσης αυτόματα για να διατηρήσετε την τρέχουσα θερμοκρασία του νερού γύρω από τη ρυθμισμένη θερμοκρασία). ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Δεν χρησιμοποιώ PID lib, απλώς ΕΑΝ ΑΛΛΟ (κατάσταση κατάστασης).

Όπως μπορείτε να δείτε στα τελικά στιγμιότυπα οθόνης του Android UI, υπάρχει 2 τύπος διεπαφής χρήστη για τον έλεγχο αυτής της θέρμανσης κούπας, αυτή με ρυθμιστική ισχύ σημαίνει χειροκίνητο χειριστήριό της, ώστε να μπορούμε να ελέγχουμε τη θερμαντική ισχύ χειροκίνητα. Το άλλο με % (ποσοστό) σημαίνει αυτόματη ρύθμιση της θέρμανσης, διατηρώντας την τρέχουσα θερμοκρασία νερού γύρω από τη ρύθμιση της θερμοκρασίας.

Βήμα 1: Μέρη που χρησιμοποιούνται

• Car Mug Heater, είναι για εσωτερική χρήση, τροφοδοτείται αρχικά από πρίζα τσιγάρου 12v.
• Προσαρμογέας ρεύματος 12v 2A ac σε dc, τροποποίησα το άκρο με θηλυκή πρίζα cigarete.
• Ταινία Kapton, αντικαθιστώ την αυθεντική ταινία (που συνδέει το καλώδιο θέρμανσης στο σώμα της κούπας) μέσα στη θερμάστρα κούπας με αυτήν την ταινία.
• Arduino nano.
• Αδιάβροχος αισθητήρας θερμοκρασίας DS18B20.
• Μονάδα bluetooth HC-05, για επικοινωνία με smartphone.
• Μονάδα κίνησης βηματικού κινητήρα L298, γέφυρα Η.
• Buzzer, για ειδοποίηση όταν (σε χειροκίνητη λειτουργία) φτάσετε σε ορισμένη θερμοκρασία.

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ για τα χρησιμοποιούμενα μέρη:

Μετά από κάποια δοκιμή, η μέγιστη θερμοκρασία νερού μετά από 50 λεπτά «θέρμανσης» είναι περίπου 50 βαθμοί Κελσίου. Maybeσως θα έπρεπε να το ονομάσουν αυτό Mug Warmer

Βήμα 2: Πώς λειτουργεί το σύστημα

Η εικόνα δείχνει κάπως πώς λειτουργεί αυτό, βασικά χρησιμοποιούμε το smartphone για να στείλουμε (και λάβουμε) εντολή στο arduino nano, το arduino στη συνέχεια στέλνει σήμα pwm που θα στραφεί στην έξοδο DC (από μονάδα κινητήρα L298 dc) στη θέρμανση κούπας.

Δεδομένου ότι αυτό είναι απλώς δοκιμαστικό έργο, δεν παρέχω λεπτομερή σύνδεση μεταξύ εξαρτημάτων, αλλά το googling σε λιγότερο από ένα λεπτό σίγουρα θα έχει αποτέλεσμα σχετικά με τη λεπτομερή σύνδεση σχετικά με τα μέρη που χρησιμοποίησα.

Βήμα 3: Δημιουργία UI

Και πάλι, χρησιμοποιώ τη λύση remotexy.com για τη δημιουργία διεπαφής χρήστη. Το Remotexy προσφέρει πολύ ευέλικτες επιλογές και μεγάλη ποικιλία κουμπιών/διακόπτη/ρυθμιστικού. Επίσης (τώρα) υποστηρίζει wifi και internet/IP, όχι μόνο bluetooth. (στην πραγματικότητα κατά τη γνώμη μου, το bluetooth λειτουργεί μόνο για λειτουργικό σύστημα Android, με IOS χρειάζεστε wifi/internet).

Στη χειροκίνητη λειτουργία (λήψη οθόνης με κάθετο ρυθμιστικό στα αριστερά), στην πραγματικότητα ρυθμίζουμε το PWM για θερμαντήρα (ή θα πρέπει να το ονομάσω θερμότερο). Έχει εύρος 0-100% που μεταφράζεται σε 0-255 για PWM. (255 σημαίνει 100%, αυτό σημαίνει ότι θα παραδοθεί 12v DC).

Αυτή η χειροκίνητη λειτουργία έχει επίσης σκληρή κωδικοποίηση προειδοποιητικής θερμοκρασίας στους 50 βαθμούς Κελσίου. Όταν η θερμοκρασία του τρέχοντος νερού φτάσει τους 50 βαθμούς Κελσίου και η ισχύς του ρυθμιστή δεν είναι στη θέση 0 (μηδέν), ο βομβητής θα προειδοποιεί σταθερά, ΜΕΧΡΙ τη θέση του ρυθμιστή στη θέση 0 (μηδέν). Αυτό (που φτάνει τους 50 βαθμούς Κελσίου), θα ήταν δύσκολη δουλειά, καθώς αυτά τα "θερμότερα" αργούν πολύ να αυξήσουν τη θερμοκρασία του νερού. Το αποτέλεσμά μου δείχνει ότι χρειάζεται σχεδόν 1 ώρα για να φτάσει τους 45 βαθμούς από τους 20 βαθμούς Κελσίου.

Στην Αυτόματη Λειτουργία (λήψη οθόνης χωρίς κάθετο ρυθμιστικό), ορίζουμε την επιθυμητή θερμοκρασία και το PWM προσαρμόζεται αυτόματα για να διατηρεί τη θερμοκρασία του νερού κοντά στην επιθυμητή θερμοκρασία. Χρησιμοποιώ PWM 5 επιπέδων για αυτήν την αυτόματη λειτουργία, 100% PWM (255), 75% PWM (περίπου 190), 50% PWM (128), 25% PWM (64) και 0% PWM (0).

Δεν υπάρχει ειδοποίηση/συναγερμός για αυτήν τη λειτουργία.

Βήμα 4: Αποτέλεσμα δοκιμής

Έτσι, το UI λειτουργεί, μπορώ να ορίσω χειροκίνητη ή αυτόματη λειτουργία.

Μετά από 60 λεπτά (1 ολόκληρη ώρα!) "Θέρμανσης" ή θα έπρεπε να πω "θέρμανση", η θερμοκρασία του νερού φτάνει μόνο τους 50 βαθμούς Κελσίου. Χωρίς υπολογισμό επιστημονικών δεδομένων, χρησιμοποιώντας μόνο το συναίσθημά μου, πιστεύω ότι είναι πολύ κακό και αναποτελεσματικό.

Αλλά αυτό είναι μόνο για δοκιμή, επομένως, λειτουργεί.

Υπάρχουν πολλές βελτιώσεις που μπορούν να γίνουν για αυτό το έργο, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης του "σωστού" και πιο ισχυρού DC Heater, χρησιμοποιώντας το ESP-12, αντί για το Arduino Nano, το έργο αυτό θα είναι πιο ικανό για IoT, κατάλληλο lib PID για αυτόματη λειτουργία, αντί για χρήση του State Con, και πολλά άλλα.