Arduino HVAC Servo термостат/хянагч: 5 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Миний "ногоон" зааварчилгаанд тавтай морил! Би танд Arduino, хоёр servo мотор, температур мэдрэгч, метал (эсвэл мод) ашиглан хананд дамжуулах HVAC төхөөрөмжийн дижитал термостатыг хэрхэн ашиглахыг үзүүлэх болно. CB Ричард Эллисийн (үл хөдлөх хөрөнгийн томоохон компани) хэлснээр Нью -Йорк бол түрээслэгчдийн зах зээл бөгөөд хүн амын ердөө 1/3 нь байшинтай (АНУ -ын бусад хүмүүсийн бараг 70% нь байшинтай). Энэ нь Нью -Йоркийн 5 мм -ээс дээш хүн түрээсийн орон сууц эсвэл байшинд амьдардаг гэсэн үг юм. Түрээсийн байранд ямар ч хэлбэрийн төвийн агааржуулагч эсвэл бүр термостатик удирдлагатай системтэй байх нь маш ховор байдаг. Олон орон сууцанд доорх видеон дээр үзүүлсэн шиг байнгын хана дамжуулах хэсгүүд байдаг. Харамсалтай нь эдгээр төхөөрөмжүүд температурыг зохицуулах чадваргүй бөгөөд зөвхөн халуунд, хүйтэнд эсвэл унтраах үед л ажиллуулах боломжтой байдаг. Хэрэглэгчийн эрчим хүчний төвийн мэдээлснээр таны эрчим хүчний төлбөрийн 45 орчим хувийг халаалт, хөргөлт эзэлдэг. Холбооны засгийн газрын тооцоолсноор, гэрийн эзэн дунджаар арван жилийн хугацаанд халаалт, хөргөлтөд 10 000 гаруй доллар зарцуулдаг. Өрөөний агааржуулагчийн хөргөлтийн хүчин чадлыг BTU буюу Британийн дулааны нэгжээр хэмждэг. 700-1,000 хавтгай дөрвөлжин метр хэмжээтэй орон сууцыг (нэг унтлагын өрөө эсвэл жижиг 2 өрөөтэй) хөргөхөд танд 20,000 BTU хэрэгтэй болно. Энэ нь 1.7 тонн буюу 5, 861 ватттай тэнцэнэ. Нэг кВт.ц тутамд 0.15 доллар төлдөг бөгөөд энэ нь таны ДЦС -ыг ажиллуулахад 0.88 доллар/цаг зарцуулдаг гэсэн үг юм! Учир нь Агааржуулалтын систем нь маш их энерги зарцуулдаг (ялангуяа зуны халуун саруудад агааржуулагч горимд байх үед), түрээслэгчид үүнийг хялбархан хэрэгжүүлэх чадваргүй байдаг. энергийн од (өөрөөр хэлбэл илүү үр ашигтай) нэгжүүд эсвэл тэдгээрийн температурыг зохицуулахын тулд би HVAC төхөөрөмжийг термостат шиг удирдахын тулд байнгын өөрчлөлт хийхгүйгээр арга замыг хайж олохыг хүсч байна! Энэхүү төхөөрөмжийг ашигласнаар та мөнгөө хэмнээд зогсохгүй орон сууцныхаа температурыг тогтвортой байлгаж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, зуны халуун саруудад манай улсын эрчим хүчний сүлжээнд ачааллыг бууруулж чадна.

Алхам 1: Бүтээгдэхүүн, эд ангиудын жагсаалт

Тойм ба эд ангиудын жагсаалт: Электроникийн эд ангиудын жагсаалт: 1) Хоёр сервогийн. Би Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311) ашигладаг байсан бөгөөд үүнийг нэг серво тутамд 10 доллараас бага үнээр худалдаж авах боломжтой. SparkFun servo (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) бас ажиллах ёстой. 2) Температурын шалгалт: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (Би Duemilanove -ийг ашигласан - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Би Adafruit ProtoShield -ийг ашигласан (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51) гэхдээ та жижиг талхны самбар ашиглаж болно (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) Температурын хувьд 4K7 эсэргүүцэл. Туршилт: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V ханын адаптер: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Hardware Parts List: 1) Би орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс худалдаж авсан хөнгөн цагааныг ашигласан (Home Depot). Серво хаалтны хэмжээ нь 4 "x 1" x 0.25 "бөгөөд хоёр төгсгөлийн пост нь 1" x 0.25 "x 0.25" хэмжээтэй байна. Эсвэл энэ хэмжээтэй хөнгөн цагаан хэсгийг онлайнаар худалдаж авах линкийг эндээс авна уу: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx болон http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx2) Би (6) 1/2 "8-32 SHCP (залгуурын толгойны эрэг) ба (2) 1 "8-32 SHCP. Үүнийг орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс худалдаж авахыг зөвлөж байна, гэхдээ тэдгээрийг онлайнаар хялбархан худалдаж авах боломжтой. Энд холбоосууд байна: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 ба 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Өмнөх алхамд ашигласан боолттой таарах цорго танд хэрэгтэй болно. Би 8-32 эрэг ашигласан тул 8-32 цорго худалдаж авсан. Дахин нэг удаа үүнийг орон нутгийн тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрээс худалдаж авч болно, гэхдээ хэрэв та онлайнаар захиалахыг хүсч байвал энд дарна уу: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Дугаар 29 өрмийн бит (энэ нь 8-32 цорготой тохирч байна; хэрэв та өөр хэмжээтэй шураг ба цорго ашигладаг бол тохирох өрмийн бит худалдаж аваарай). ТАЙЛБАР: Тоног төхөөрөмжийн олон дэлгүүрүүд цоргыг өрөмдлөгөөр зардаг бөгөөд ингэснээр та зөв хэмжээтэй худалдаж авах боломжтой болно. Мөн эндээс авах боломжтой: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Tools:1) Би өрөм (гар өрөм, өрмийн машин байж болно) болон төмөр хөрөө ашигладаг байсан. 2) Хэрэв та servo -ийг хөнгөн цагаан бэхэлгээнд нааж (цооног өрөмдөж тогшихын оронд) нааж өгөхийг хүсч байвал JBWeld эсвэл Gorilla Glue Arduino номын санг ашиглахыг зөвлөж байна: Серво номын сангаас гадна (Arduino програм хангамжид багтсан болно), Та номын сангийн талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс унших боломжтой (заавал биш): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire эсвэл энэ линкээр дамжуулан номын санг татаж авах боломжтой: https://homepage.mac. com/wtpollard/Програм хангамж/FileSharing7.html

Алхам 2: Servo холболт ба цахилгаан схемийг бий болгох

Серво холбогчийг хэрхэн бүтээх, электроникийн схемийн талаархи видео тоймыг энд оруулав. Дэлгэрэнгүйг доорх зургуудаас үзээрэй!

Алхам 3: Arduino код

Доорх txt файл нь Arduino кодыг агуулдаг. Та кодыг үзэхийн тулд энэ файлыг нээж, програмыг ажиллуулахын тулд Arduino програм дээрээ хуулж, буулгаж болно. Видео: Arduino кодын үндсэн, дараа нь илүү нарийвчилсан тайлбар.

Алхам 4: Дибаг хийх, суулгах

ТАЙЛБАР: Хэрэв та ардуиногоо металл гадаргуу дээр тавиад байвал доод талд нь резинэн хөлтэй байгаа эсэхийг шалгаарай! Үгүй бол Arduino -ийн ёроолд байгаа гагнуурын холбоосууд нь металл дээр хүрч, самбарыг богиносгох болно.

Алхам 5: Эцсийн бодол ба ирээдүйн санаа

Эцсийн бодол: Үзсэнд баярлалаа! Хэрэв та эрчим хүч хэмнэх, мөнгө хэмнэх, тохилог орон сууцыг хадгалах гайхалтай аргыг хайж байгаа бол энэ видео танд таалагдсан гэж найдаж байна. Зуны халуун саруудад эрэлтийн оргил үе нь нэмэлт цахилгаан станцуудыг ажиллуулахад хүргэдэг бөгөөд эдгээр нь ихэвчлэн илүү үнэтэй станцуудыг ажиллуулж, бидний хүрээлэн буй орчинд илүү их бохирдол үүсгэдэг. Хэрэв та HVAC системээ эрчим хүчний одтой нийцсэн болгож шинэчлэх чадвартай эсвэл "мэргэжлийн" термостат суулгаж өгөх боломжтой бол үүнийг хийгээрэй! Гэхдээ хэрэв та орон сууцны байшинд амьдардаг бөгөөд ийм сонголт байхгүй бол энэ төслийг байгаль орчинд анхаарч үзээрэй! Ирээдүйн санаа: Сервог байрлуулсны дараа энэ төслийг өргөжүүлэх гайхалтай арга замууд бий. Энд хэдхэн зүйл байна: 1) Температур мэдрэгчийг утсан дээр тавь, ингэснээр үүнийг өрөөнд стратегийн дагуу байрлуулж болно 2) Arduino дээр унтраах, агааржуулагч, халаалт, температурын мэдрэгч горим гэсэн дөрвөн горимтой байхын тулд товчлууруудыг нэмнэ үү. (өөрөөр хэлбэл төхөөрөмжийг хүчээр унтраах, халаах эсвэл агааржуулагч руу оруулах эсвэл температурын датчикийн заалтын дагуу төхөөрөмжийг ажиллуулах боломжийг олгодог) 3) Одоогийн температурыг харуулахын тулд 7 сегментийн LED эсвэл LCD дэлгэцийг ашиглана уу 4) Ethernet Shield ашиглана уу Интернет хяналтыг идэвхжүүлэх эсвэл одоогийн температураа нийтлэх (өөрөөр хэлбэл твиттерээр дамжуулан). Энэхүү санаа нь Adafruit-ийн "Tweet-a-Watt" (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) сэдэлээр өдөөгдсөн 5) Халуун/хүйтэн потенциометрийг хянахын тулд гуравдахь серво ашиглана уу.: arduino дээр гурван servo ашиглах нь програм хангамж ашиглахыг шаарддаг - эндээс дэлгэрэнгүйг үзнэ үү: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo) //www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 ба https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949) 7) Төхөөрөмжийн температурын босго хязгаарыг товчлуур ашиглан тохируулна уу. эсвэл потенциометр8) Орон сууцыг сэрүүн байлгахын тулд орон сууцыг тодорхой цагт автоматаар хөргөх (ажил дээрээ гэртээ ирэхээс өмнө) эсвэл шөнийн цагаар "импульсийн" горимд оруулах тохиргоог хийх. Шөнөжингөө асаалттай байх 9) Evil Mad Scientist эсвэл ITP Boarduino-ийг хямд, жижиг төхөөрөмжөөр ашиглаарай! https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8-ийг үзээд Evil Mad Scientist-ийг үзнэ үү. ПХБ ба ATMEL чип, 16 МГц болор, тагийг ~ 12 доллараар багтаасан иж бүрдэл болгон худалдаж авах боломжтой самбар эсвэл arduino талхыг хэрхэн бүтээх талаар NYU ITP зааврыг уншина уу!