Πώς να φτιάξετε έναν αυτόματο θερμοστάτη ξυλόσομπας: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Για το έργο Mechatronics Class αποφάσισα να σχεδιάσω και να δημιουργήσω έναν αυτόματο θερμοστάτη ξυλόσομπας χρησιμοποιώντας ένα Arduino με δυνατότητα WiFi, με έναν ελεγκτή PID που κινεί ένα μοτέρ Stepper για τον έλεγχο της θέσης του αποσβεστήρα στην ξυλόσομπα μου. Beenταν μια πολύ ανταποδοτική εμπειρία και ταξίδι και έμαθα πολλά στην πορεία! Θα ήθελα να μοιραστώ τις λεπτομέρειες του έργου, καθώς και πώς μπορείτε να το κάνετε/προσαρμόσετε στη δική σας εφαρμογή.

Βήμα 1: Προμήθειες

Θα σας δώσω μια λίστα με τα εφόδια που χρησιμοποίησα για τη δημιουργία αυτού του ελεγκτή μαζί με τυχόν σχηματικά και σχεδιαστικά αρχεία που χρησιμοποίησα στην πορεία.

Προμήθειες:

• 1 NodeMCU Board - Για οδήγηση Stepper και λειτουργία PID Controller - Banggood
• Πρόγραμμα οδήγησης μονάδας EasyDriver Stepper - Amazon
• NEMA 11 Stepper Motor - Amazon
• 1 μίνι πίνακας Wemos D1 - Για αισθητήρα θερμοκρασίας και οθόνη LCD - Banggood
• Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας DHT11 - Amazon
• Οθόνη LCD 16x2 - Amazon
• Προσαρμογέας LCD i2c - Μειώνει τον αριθμό των ακίδων σύνδεσης LCD - Amazon
• Τροφοδοτικό 12V - Για τροφοδοσία Easy Driver
• Διάφορες αντιστάσεις - Amazon
• PN2222A ή ισοδύναμο τρανζίστορ - Amazon
• Διάφορες αντιστάσεις
• 3 ψηφιακά κουμπιά - Amazon
• 1 Ορθογώνιος μαγνήτης νεοδυμίου - Amazon
• Πίνακες κυκλωμάτων - Περιλαμβάνονται αρχεία Gerber - Χρησιμοποιήστε το JLCPCB για παραγγελία - Περισσότερες λεπτομέρειες παρακάτω
• Άνοιξη για τον Stepper Idler Pulley Tensioner
• Βίδα μηχανής για τάνυση αδρανών και άξονα ρελαντί

Τρισδιάστατα τυπωμένα εξαρτήματα (περιλαμβάνονται STL's):

• Συναρμολόγηση ελεγκτή Stepper Damper
• Τροχαλίες
• Θήκη ελεγκτή Stepper
• Θήκη θερμοστάτη / αισθητήρα θερμοκρασίας

Εργαλεία:

• Συγκολλητικό σίδερο
• Κατσαβίδια

Κωδικός Arduino:

Παρέχεται στο τελευταίο βήμα για τον προγραμματισμό των δύο μικροελεγκτών

Εφαρμογή:

Blynk- Αυτή η εφαρμογή χρησιμοποιείται για επικοινωνία μεταξύ του αισθητήρα θερμοκρασίας και του ελεγκτή αποσβεστήρα και για να είναι σε θέση να ελέγχει τις συσκευές από την εφαρμογή

Βήμα 2: Παραγγείλετε πίνακες κυκλωμάτων

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να γίνει είναι να παραγγείλετε τους προσαρμοσμένους πίνακες κυκλωμάτων από το JLCPCB. Έχουν εξαιρετικά ανταγωνιστικό κόστος και έχουν εξαιρετικά γρήγορη ανατροπή. Έλαβα τα PCB μου εντός 4 ημερών ή παραγγέλλω.

1. Δημιουργήστε έναν λογαριασμό με το JLCPCB.

2. Ανεβάστε τα συνημμένα αρχεία Gerber στον ιστότοπό τους ένα κάθε φορά και επιλέξτε την επιθυμητή ποσότητα από το καθένα.

   Οι προεπιλεγμένες τιμές για όλες τις επιλογές λειτουργούν καλά

Βήμα 3: Τμήματα τρισδιάστατης εκτύπωσης

Αν έχετε τρισδιάστατο εκτυπωτή, τέλεια! Απλώς εκτυπώστε όλα τα αρχεία STL χρησιμοποιώντας είτε PLA είτε ABS (χρησιμοποίησα ABS). Εάν όχι, υπάρχουν πολλές διαθέσιμες υπηρεσίες εκτυπωτή 3D στο διαδίκτυο. Μπορώ ακόμη και να τα εκτυπώσω αν χρειαστεί - Σύνδεσμος στη φόρμα αιτήματος.

Ο ιστότοπός μου: www. NESCustomDesign.com

Συναρμολογήστε τα εξαρτήματα του Stepper Actuator.

Βήμα 4: Κυκλώματα συγκόλλησης και PCB

Χρησιμοποιήστε τα συνημμένα ηλεκτρικά σχήματα, εικόνες και βίντεο ως οδηγό όταν τοποθετείτε τα εξαρτήματα στην πλακέτα κυκλώματος. Συγκολλήστε όλα τα εξαρτήματα στη θέση τους.

Βήμα 5: Ελεγκτής και θερμοστάτης αποσβεστήρα προγράμματος - NodeMCU

Χρησιμοποιήστε το Arduino IDE για να προγραμματίσετε το NodeMCU και το Wemos D1 Mini με τους παρεχόμενους αντίστοιχους κωδικούς. Τα συγκεκριμένα κουπόνια ελέγχου ταυτότητας Blynk που έχουν εκχωρηθεί σε κάθε έναν από τους μικροελεγκτές σας θα πρέπει να προσαρμοστούν καθώς και τα διαπιστευτήριά σας WiFi σε καθένα από τα αρχεία.ino για τον ελεγκτή αποσβεστήρα και τον αισθητήρα θερμοκρασίας θερμοστάτη.

Οι παρακάτω ενότητες δείχνουν τις περιοχές που πρέπει να προσαρμοστούν ώστε να αντικατοπτρίζουν τα διαπιστευτήριά σας WiFi και Blynk.

// ************************** Ρύθμιση WiFi ******************* **************************

// Home WiFi #define wifi_ssid "WiFi_SSID" #define wifi_pass "WiFi_Pass" wifiTimeout = 8000; // ******************************************** *********************************** *********** ******************* Blynk Setup *************************** ************* #define BLYNK_PRINT Serial #include char temp_auth = "Your_Thermostat_Blynk_Auth_Token"; char stove_auth = "Your_Damper_Control_Blynk_Auth_Token"; // Καθορίστε το virtualPin σε αυτό το ESP8266 WidgetBridge CurrTempBridge (V20). WidgetBridge setPointBridge (V24); BlynkTimer Timer; // ******************************************** ***********************************

Δεύτερο Βραβείο στο IoT Challenge