Φτιάξτε μια έξυπνη κούπα από LED & Arduino: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Από την ElectropeakElectroPeak Επίσημη Ιστοσελίδα Ακολουθήστε περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά: Το ElectroPeak είναι το ιδανικό μέρος για να μάθετε ηλεκτρονικά και να υλοποιήσετε τις ιδέες σας. Προσφέρουμε κορυφαίους οδηγούς για να σας δείξουμε πώς μπορείτε να κάνετε τα έργα σας. Προσφέρουμε επίσης προϊόντα υψηλής ποιότητας, ώστε να έχετε… Περισσότερα για το Electropeak »

Σε αυτό το έργο, θα χρησιμοποιήσουμε RGB LED, έναν αισθητήρα περιβάλλοντος και ένα Arduino Nano για να στείλουμε ένα μήνυμα ή να ξυπνήσουμε με έγχρωμα φώτα. Στο τέλος αυτού του έργου, μπορείτε:

• Διαβάστε τη θερμοκρασία περιβάλλοντος από τον αισθητήρα DS18B20 από το Arduino.
• Έλεγχος LED RGB με PWM.
• Φτιάξτε μια δροσερή έξυπνη κούπα.

Βήμα 1: Πράγματα που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο

Όλα τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο μπορούν να αγοραστούν από τον παρεχόμενο σύνδεσμο.

Συστατικά υλικού

Arduino Nano X1

ElectroPeak DS18B20 Αισθητήρας θερμοκρασίας X1

ElectroPeak RGB 5mm LED X1

Μπαταρία Adafruit LiPo X1

Καλώδιο κορδέλας Adafruit X1

Εφαρμογές λογισμικού και διαδικτυακές υπηρεσίες

Arduino IDE

Βήμα 2: Μια σύντομη σημείωση για το DS18B20

Το ψηφιακό θερμόμετρο DS18B20 παρέχει μετρήσεις θερμοκρασίας 9-bit έως 12-bit Κελσίου και έχει λειτουργία συναγερμού με μη πτητικά προγραμματιζόμενα από το χρήστη άνω και κάτω σημεία ενεργοποίησης. Το DS18B20 επικοινωνεί μέσω ενός διαύλου 1-Wire που εξ ορισμού απαιτεί μόνο μία γραμμή δεδομένων (και γείωση) για επικοινωνία με έναν κεντρικό μικροεπεξεργαστή. Επιπλέον, το DS18B20 μπορεί να αντλήσει ισχύ απευθείας από τη γραμμή δεδομένων ("ισχύς παρασίτων"), εξαλείφοντας το ανάγκη για εξωτερική τροφοδοσία. Κάθε DS18B20 έχει έναν μοναδικό σειριακό κωδικό 64-bit, ο οποίος επιτρέπει σε πολλαπλά DS18B20 να λειτουργούν στον ίδιο δίαυλο 1-Wire. Έτσι, είναι απλό να χρησιμοποιήσετε έναν μικροεπεξεργαστή για τον έλεγχο πολλών DS18B20 που κατανέμονται σε μια μεγάλη περιοχή. Οι εφαρμογές που μπορούν να επωφεληθούν από αυτήν τη δυνατότητα περιλαμβάνουν περιβαλλοντικούς ελέγχους HVAC, συστήματα παρακολούθησης θερμοκρασίας εντός κτιρίων, εξοπλισμό ή μηχανήματα και συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου διαδικασιών.

Όσον αφορά τον συνδυασμό της τεχνολογίας με τη ζωή, η χρήση έγχρωμου φωτός είναι εκπληκτική και ελκυστική. Η αντικατάσταση των RGB LED με οθόνες για αποστολή μηνύματος ή συναγερμού μπορεί να κάνει τα έργα πιο όμορφα και επίσης πιο απλά. Σε αυτό το έργο, θέλουμε να κάνουμε μια κούπα έξυπνη, ώστε να μπορείτε να σας δείξουμε τη θερμοκρασία του καφέ ή των αναψυκτικών και συναγερμό όταν είναι έτοιμο να πιει. Ως θερμοστάτης, θα χρησιμοποιήσουμε το DS18B20 και θα το κολλήσουμε στο κάτω μέρος της κούπας. Μπορεί να στείλει τη θερμοκρασία του υγρού στην κούπα στον ελεγκτή σε ψηφιακά δεδομένα. Το Arduino Nano είναι η επιλογή μας ως χειριστήριο λόγω του μικρού μεγέθους και της μίνι υποδοχής USB επί του σκάφους. Επομένως, μπορεί να προγραμματιστεί και η μπαταρία να φορτιστεί με θύρα USB. Για να δείξουμε τη θερμοκρασία, χρησιμοποιούμε 2 απλά LED RGB 4 ακίδων και τα συνδέουμε σε ξεχωριστές μονάδες PWM στο Arduino Nano. Τώρα, χρειαζόμαστε μόνο μια μπαταρία, μια κούπα και ένα πλαστικό περίβλημα για να τοποθετήσουμε το εξάρτημα. Ας το κάνουμε.

Βήμα 3: Κύκλωμα

Το μέγεθος της μπαταρίας εξαρτάται από τα LED και το μέγεθος της κούπας. Μια μπαταρία 500mAh είναι μια καλή επιλογή. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μπαταρίες πολυμερών ή ιόντων. Τα LED που χρησιμοποιούνται εδώ έχουν κοινές καθόδους. Εάν οι δικοί σας έχουν κοινές ανόδους, πρέπει να κάνετε μικρές αλλαγές στον κώδικα. Εάν τα LED σας δεν μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς αντίσταση, έχετε δύο τρόπους. Προσθήκη αντίστασης ή προσθήκη περισσότερων LED. Θα πρέπει να συνδέσετε τόσο την τάση όσο και τον ακροδέκτη δεδομένων του DS18b20 σε μια αντίσταση 4,7K ohm. Αν και μπορεί να μην είναι απαραίτητο.

Βήμα 4: Κωδικός

Θα πρέπει να αντιγράψετε τον ακόλουθο κώδικα στο Arduino IDE. Αλλά πρώτα Πρέπει να προσθέσετε τη βιβλιοθήκη και στη συνέχεια να ανεβάσετε τον κώδικα. Κατεβάστε τη βιβλιοθήκη "One Wire" και "Dallas" από το συνημμένο. Εάν είναι η πρώτη φορά που τρέχετε έναν πίνακα Arduino, μην ανησυχείτε. Απλώς ακολουθήστε αυτά τα βήματα:

• Μεταβείτε στη διεύθυνση www.arduino.cc/en/Main/Software και κάντε λήψη του λογισμικού του λειτουργικού σας συστήματος. Εγκαταστήστε το λογισμικό IDE σύμφωνα με τις οδηγίες.
• Εκτελέστε το Arduino IDE και καθαρίστε τον επεξεργαστή κειμένου και αντιγράψτε τον ακόλουθο κώδικα στον επεξεργαστή κειμένου.
• Μεταβείτε στο σκίτσο και συμπεριλάβετε τις βιβλιοθήκες (Λήψη βιβλιοθηκών από τους παρακάτω συνδέσμους). Τώρα κάντε κλικ στην επιλογή Προσθήκη βιβλιοθήκης ZIP και προσθέστε τις βιβλιοθήκες
• Επιλέξτε τον πίνακα σε εργαλεία και πίνακες, επιλέξτε Arduino Nano.
• Συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή σας και ορίστε τη θύρα COM σε εργαλεία και θύρα.
• Πατήστε το κουμπί Μεταφόρτωση (σημάδι βέλους).

Οι ακόλουθες γραμμές κώδικα ανήκουν στον υπολογισμό του χρώματος και εξαρτάται από την κούπα σας. Εάν η κούπα σας δεν μεταφέρει θερμότητα αρκετά γρήγορα, θα πρέπει να την αλλάξετε για να επιτύχετε τα επιθυμητά αποτελέσματα.

αν (temp> 50) temp = 100?

εάν (θερμοκρασία <30)

θερμοκρασία = 0;

temp = (12.5)*(temp-30);

Βήμα 5: Συναρμολόγηση

Αρχικά, πρέπει να τρυπήσετε το κάτω μέρος της κούπας. Ο αριθμός των οπών εξαρτάται από το κύκλωμα και τον τρόπο εφαρμογής του. Έχουμε εξετάσει 3 τρύπες για αυτό το έργο. Ένα για το θερμόμετρο και δύο για βίδες σύνδεσης (ηλεκτρόδια) με υγρό μέσα στην κούπα. Μπορείτε να κάνετε αυτό το έργο χωρίς να τρυπήσετε την κούπα. Τσιμπήστε το θερμόμετρο στο κάτω μέρος της κούπας και συνδέστε τα 2 καλώδια των ηλεκτροδίων σε έναν διακόπτη on/off. Αφού συνδέσετε το θερμόμετρο και τα ηλεκτρόδια και τα σφραγίσετε, ήρθε η ώρα να φτιάξετε ένα πλαίσιο για το κάτω μέρος της κούπας. Χρησιμοποιήστε κόλλες για να σφραγίσετε το ποτήρι, το οποίο δεν θα λυθεί με ζεστό ή κρύο νερό. Για να φτιάξετε το κέλυφος για το κάτω μέρος της κούπας. πρέπει πρώτα να μετρήσετε την εξωτερική διάμετρο της κούπας. Στη συνέχεια, σχεδιάστε έναν κύκλο με το ίδιο ακριβώς μέγεθος στο κάτω μέρος της κούπας και δύο δακτυλίους με την εξωτερική διάμετρο με πάχος 3 mm (και φυσικά με τη διάμετρο του πυθμένα της κούπας). Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πλεξιγκλάς και μηχανή κοπής με λέιζερ για την κατασκευή του προδιαγεγραμμένου κελύφους. Ένας από τους δακτυλίους πρέπει να είναι διαφανής, μπορείτε να επιλέξετε το χρώμα των υπόλοιπων όπως θέλετε. Πρέπει να τρίψετε το διαφανές δαχτυλίδι για να επιτύχετε ματ φινίρισμα. Κολλήστε τα όπως φαίνεται στις εικόνες. Τώρα κολλήστε την μπαταρία στο κέλυφος και συνδέστε τις καρφίτσες της στο Arduino. Κόψτε το τμήμα του διαφανούς δακτυλίου όσο η θύρα micro USB Arduino και συνδέστε το Arduino στη μπαταρία, έτσι ώστε ο σύνδεσμος να πέσει έξω από το δακτύλιο. Τώρα κολλήστε τα LED στο Arduino και συνδέστε άλλα καλώδια στο Arduino. Τέλος, κολλήστε το κέλυφος στο κάτω μέρος της κούπας και ανεβάστε τον κωδικό στο Arduino.