Συναγερμός δείκτη θερμότητας: 7 βήματα

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

Αυτό το έργο προέκυψε από την ανάγκη παρακολούθησης των θερμοκρασιών στους χώρους εργασίας, καθώς και τη σηματοδότηση όταν οι θερμοκρασίες φτάσουν σε δεδομένα κατώφλια. Ορισμένες έρευνες που βασίζονται σε όρια έκθεσης στη θερμοκρασία από το OSHA βοήθησαν να γίνει πρακτικό. Τώρα που ολοκληρώθηκε, σίγουρα υπάρχουν τρόποι για να το βελτιώσω, αλλά ως απόδειξη της ιδέας λειτούργησε αρκετά καλά.

Βήμα 1: Πράγματα που χρειάζεστε:

Παραδόξως, τα περισσότερα από τα πράγματα που μπορείτε να βρείτε μπορείτε να βρείτε σε πολλά από τα κιτ εκκίνησης arduino από μέρη όπως το Amazon ή το Ebay.

• Uno Board
• Μονάδα LCD1602
• Ποτενσιόμετρο 10k ohm για οπίσθιο φωτισμό LCD
• Μίνι breadboard (17x5+5 ακίδες)
• Αισθητήρας DHT11 (χρησιμοποίησα έναν ήδη σε έναν πίνακα)
• Παθητικός βομβητής
• RGB LED
• Αντίσταση 220 ohm x3
• Άλτες Μ-Μ
• Άλτες M-F
• Μπαταρία 9 βολτ
• Θήκη 9 βολτ με γρύλο κάννης
• Περίβλημα για όλα (τρισδιάστατο εκτύπωσα το δικό μου από μαύρο PLA)
• Βίδες για τοποθέτηση αντικειμένων
• Καλώδιο USB για πίνακα προγραμματισμού

Βήμα 2: Καλωδίωση του Miniboard

Αρχικά, θα εγκαταστήσουμε πρώτα το μίνι -σανίδι, με αυτόν τον τρόπο δεν παλεύουμε με τα καλώδια βραχυκυκλωμάτων αργότερα για να ανοίξουν τα εξαρτήματα. Για να ξεκινήσετε, πάρτε το δοχείο 10k και προσανατολίστε το έτσι ώστε το μονό pin/έξοδος να είναι στραμμένο προς το μέρος σας. Τοποθετήστε το στο breadboard, έτσι ώστε η μία καρφίτσα να είναι στο ένα μισό και οι δύο καρφίτσες στο άλλο. Στη συνέχεια, πιάστε τον αισθητήρα DHT11 και προσθέστε τον στην πλακέτα στο πάνω μισό με τον αισθητήρα απομακρυσμένο από εσάς. Με αυτόν τον τρόπο, η σειρά καρφιτσών που ξεκινά στα αριστερά είναι γείωση, vin και δεδομένα. Τέλος, πάρτε το βομβητή και τοποθετήστε το και στον πίνακα. Σημείωση, λόγω του πώς οι καρφίτσες βρίσκονται στο κάτω μέρος του, για να χωρέσουν, θα πρέπει να γυρίσετε ελαφρώς το βομβητή έτσι ώστε να μπαίνει στον πίνακα σε σχήμα L μεταξύ των πείρων (σκεφτείτε την κίνηση του ιππότη σκάκι).

Στη συνέχεια, θα χρειαστείτε 8 άλτες M-M, 6 κοντούς (2 κόκκινους, 4 μαύρους) και 2 μεγάλους (χρησιμοποίησα κίτρινο και καφέ). Χρησιμοποιώντας την επάνω αριστερή γωνία, πάνω από το δοχείο, επισημαίνοντας ότι ως Α1 με κάτω δεξιά ως J17, θα ξεκινήσουμε με τα καλώδια γείωσης.

1. Τοποθετήστε έναν κοντό μαύρο βραχυκυκλωτήρα από το D1 στο F17
2. ακολουθούμενο από Ε7 έως G17
3. και Ε14 έως Η17
4. τελικά I17 έως F13

Για τους κόκκινους άλτες, τα VIN μας-

1. Ε8 έως F15
2. D3 έως G15

Τέλος, οι άλτες για να επιστρέψουν στο arduino-

1. Κίτρινο σύρμα στο Ε9
2. Καφέ σύρμα σε E16

Μόλις έχετε τους μακριούς άλτες στο μίνι σανίδα, βεβαιωθείτε ότι είναι σπειρωμένοι ώστε να ακουμπάνε προς το μέρος σας. Βάλτε το στο πλάι.

Βήμα 3: Ρύθμιση LCD και LED

Για αυτό το βήμα θα χρειαστείτε 16 βραχυκυκλωτήρες M-F, κατά προτίμηση όλο το μήκος, τις τρεις αντιστάσεις 220 ohm, RGB LED, μονάδα LCD, επάνω περίβλημα και μερικές βίδες. Έχετε επίσης στο χέρι το arduino. Συγχωρήστε πόσο μπερδεμένες είναι οι εικόνες για αυτό το βήμα, δεν σκέφτηκα να τραβήξω φωτογραφίες πριν συγκεντρωθούν όλα.

Μου φάνηκε πιο εύκολο να συνδέσω το LCD στο καπάκι πριν το συνδέσω, αλλά YMMV. Είτε αποφασίσετε να κάνετε το ίδιο είτε όχι, αναποδογυρίστε το LCD έτσι ώστε η κεφαλίδα του pin να είναι στραμμένη προς τα πάνω. Ξεκινώντας μέχρι τη δεξιά με τον πρώτο πείρο, συνδέστε 3 βραχυκυκλωτήρες M-F και βάλτε τους έξω από το δρόμο. Ο τέταρτος ακροδέκτης θα συνδεθείτε με τον πείρο 7 στο arduino. Η 5η καρφίτσα στο lcd θα είναι μια άλλη που θα ξεμπερδέψετε. Συνδέστε την 6η καρφίτσα του LCD με το pin arduino 8. Θα αφήσετε τις επόμενες 4 ακίδες χωρίς σύνδεση. Τελειώσαμε σχεδόν με αυτό το κομμάτι. Συνδέστε το LCD 11 έως 14, αντίστοιχα, στις ακίδες 9, 10, 11 και 12 του arduino.

Πιάστε το μίνι -σανίδι από το προηγούμενο βήμα τώρα. Ξεκινώντας από τη δεξιά ακίδα στο LCD (ακόμα ανάποδα), συνδέστε τον πρώτο βραχυκυκλωτήρα με J17 στο μίνι -σανίδι. Συνδέστε το βραχυκυκλωτήρα 2 με το H15 και τον πείρο 3 με το H2. Το pin 5 θα μεταβεί στο G13. Οι δύο ελεύθεροι άλτες στα αριστερά, 15 και 16, συνδέονται με I15 και H13 αντίστοιχα.

Τώρα! Για το συγκρότημα LED. Αντί να κολλήσω τις αντιστάσεις στα πόδια LED, χρησιμοποίησα σωλήνες συρρίκνωσης για να κάνω μηχανική εφαρμογή καθώς και να τους απομονώσω ηλεκτρικά ο ένας από τον άλλο. Η ηλεκτρονική ταινία χρησιμοποιήθηκε για να συνδέσει τα πάντα μαζί και να κρατήσει τους βραχυκυκλωτήρες M-F από το να γλιστρήσουν όταν ολισθαίνουν ολόκληρο. Στην εικόνα του παραπάνω συγκροτήματος, τα πόδια κάμπτονται 90 μοίρες, έτσι ώστε η καλωδίωση να ακολουθεί την κορυφή αντί να κολλάει και να κινδυνεύει να μπερδευτεί. Για τα καλώδια, από αριστερά προς τα δεξιά είναι μπλε, πράσινο, κοινό έδαφος, κόκκινο. Ξέρω ότι τα χρώματα δεν ταιριάζουν όπως θα έπρεπε. Ισως την επόμενη φορά.

Η λυχνία LED θα ταιριάζει σε μια τρύπα που ανοίγεται μέσα στο καπάκι του περιβλήματος, οπότε δεν χρειάζεται κόλλα ή οτιδήποτε άλλο. Συνδέστε το βραχυκυκλωτήρα κοινού εδάφους με το I13 στο μίνι σανίδι, το κόκκινο στο pin arduino 3, το πράσινο στο pin 5 και το μπλε στο pin 6.

Βήμα 4: Ολοκληρώστε την καλωδίωση

Αυτό το βήμα είναι εύκολο. Θυμάστε τον καφέ άλτη που συνδέσαμε με το βομβητή; Συνδέστε το με το pin 2 στο arduino. Ο κίτρινος άλτης από το DHT11; Στείλτε το ξανά στον πείρο 13. Τέλος, θα πάρετε 2 άλτες μεγάλου μήκους και θα συνδέσετε 5v με J15 στο μίνι σανίδα και έναν από τους χώρους στο J13. Εγινε! Εκτός από την τροφοδοσία και τον προγραμματισμό, όλες οι καλωδιώσεις έχουν πλέον ολοκληρωθεί.

Βήμα 5: Προγραμματισμός και δοκιμές

Προχωρήστε και αναποδογυρίστε τη δεξιά πλευρά LCD και συνδέστε το arduino στον υπολογιστή σας. Κατεβάστε και ανοίξτε το σκίτσο παρακάτω. Με το arduino IDE, επαληθεύστε το σκίτσο για να βεβαιωθείτε ότι έχετε όλα όσα χρειάζεστε για αυτό. Όσο όλα λειτουργούν, ανεβάστε το σκίτσο στον πίνακα. Εάν δεν υπάρχουν προβλήματα, η οθόνη LCD θα ανάψει και η λυχνία LED θα γίνει έντονα κόκκινη. Περιμένετε ένα ή δύο δευτερόλεπτα και θα αρχίσετε να βλέπετε δεδομένα που εμφανίζονται στην οθόνη LCD. Με την προϋπόθεση ότι η θερμοκρασία περιβάλλοντος (Τ) και η υγρασία (RH) δημιουργούν μια τιμή του δείκτη θερμότητας (HI) στους ή κάτω από 26 βαθμούς Κελσίου, η λυχνία LED θα γίνει πράσινη μόλις εμφανιστούν τα δεδομένα.

Κοιτάξτε το διάγραμμα HI παραπάνω, σημειώνοντας την κλίση των χρωμάτων που προχωρά από κίτρινο σε κόκκινο. 26c και κάτω, το LED θα είναι πράσινο ανεξάρτητα από το πόσο δροσερό γίνεται (μπορείτε να το τροποποιήσετε για να γίνει επίσης μπλε καθώς γίνεται κρύο). 26-33c θα γίνει κιτρινοπράσινο για θερμοκρασίες θα πρέπει να είστε προσεκτικοί. 33-41c θα γίνει πιο κίτρινο για το εύρος θερμοκρασιών που θέλετε να αρχίσετε να σκέφτεστε να μπείτε σε σκιά, πιο δροσερό αέρα ή αλλιώς να αρχίσει να δροσίζεται. Μόλις φτάσει τους 41c ή υψηλότερο, το LED θα αναβοσβήνει με κόκκινο χρώμα και ο βομβητής θα ηχεί συγχρονισμένα με το LED. Ένας εύκολος τρόπος για να ελέγξετε αν λειτουργεί είναι να εκπνεύσετε στον αισθητήρα και να παρακολουθήσετε τα δεδομένα και τα χρώματα των LED να αλλάζουν. Στη συνέχεια, περνάμε στη συναρμολόγηση!

Βήμα 6: Συγκέντρωση όλων

Από την ασφαλή πλευρά, βεβαιωθείτε ότι έχετε αποσυνδέσει το καλώδιο USB σε αυτό το σημείο.

Αφήστε τη μπαταρία αποσυνδεδεμένη προς το παρόν, αλλά συνδέστε το βύσμα του βαρελιού στο arduino καθώς ταιριάζει λίγο στο περίβλημα που εκτύπωσα. Περάστε τον πίνακα μέσα στο περίβλημα με το βύσμα του βαρελιού προς τον ελεύθερο χώρο και βιδώστε τον πίνακα στα στάδια. Μόλις ασφαλίσει και δεν μετακινηθεί, συνδέστε την οθόνη LCD στο επάνω μέρος του περιβλήματος επίσης. Για να μην το καταστρέψω, χρησιμοποίησα παξιμάδια και μπουλόνια που σκούπισα από παλιά σέρβις αυτοκινήτων rc. Τρυπήστε μια τρύπα σε κάποια θέση ώστε η τριβή να ταιριάζει και με το LED. Εάν χρησιμοποιείτε επίσης ένα τρισδιάστατο περίβλημα, είτε προγραμματίστε καλύτερα από ό, τι εγώ και σχεδιάστε την τρύπα LED πριν την εκτυπώσετε, είτε απλώς μια πολύ αργή ταχύτητα στο τρυπάνι. Θέλετε να κάνετε μια τρύπα, να μην λιώσετε το πλαστικό (μπορεί να λειτουργήσει στο τέλος;) ή να σπάσετε το υλικό.

Σε αυτό το σημείο μπορείτε να συνδέσετε την μπαταρία και να την αφήσετε στον ελεύθερο χώρο. Σύρετε το μίνι πίνακα στη συνέχεια και σπρώξτε το στο πλάι πάνω από την μπαταρία. Ακολουθεί το διασκεδαστικό μέρος. Τροφοδοτήστε όλα τα καλώδια του βραχυκυκλωτήρα από την κορυφή στο κιβώτιο και, προσέχοντας να μην τραβήξετε κανέναν βραχυκυκλωτήρα από ατύχημα, κλείστε το επάνω μέρος και χρησιμοποιήστε μερικές μικρές βίδες για να στερεώσετε το καπάκι στο κιβώτιο. Τελειώσατε!

Γνωρίζω ότι υπάρχει μικρή ροή αέρα όπως είναι τώρα το κουτί, αλλά αν υπάρχουν προβλήματα εξαιτίας αυτού, μπορώ να χρησιμοποιήσω ένα λεπτό τρυπάνι για να δημιουργήσω μερικούς αεραγωγούς.

Βήμα 7: Μεταγενέστερη σκέψη

Για οποιονδήποτε αναρωτιέται γιατί χρησιμοποίησα μαύρο PLA αντί για άλλα χρώματα γι 'αυτό, ένας από τους κύριους λόγους που είχα για να δημιουργήσω αυτό ήταν το περιβάλλον στο οποίο προοριζόταν να περιέχει ακτινοβολούμενες πηγές θερμότητας εκτός από τον ήλιο, το οποίο για τη συγκεκριμένη χρήση είναι ένας αμελητέος παράγοντας. Είναι επίσης ένα κοντινό ταίρι για το τι πρέπει να φορέσω σε αυτό το περιβάλλον και θα μετρήσει πιο στενά αυτό που ο ίδιος πιθανότατα θα βιώσω.