Ventilador automàtic / sistema d'aire condicionat: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Benvingut! En aquest instructiu us explicaré com podeu construir el vostre propi sistema automàtic de ventilador / aire condicionat. Aquest instructable tracta d'un ventilador de finestra que s'utilitza per refrescar les habitacions a la calor de l'estiu. L’objectiu d’aquest projecte és crear un sistema que controli i reguli automàticament la temperatura d’una habitació controlant un ventilador de finestra comú. A més, la possibilitat de controlar el ventilador sense fils amb un telèfon intel·ligent s’implementarà mitjançant una placa de desenvolupament Esp8266 / NodeMCU Wifi juntament amb l’aplicació IoT, Blynk. El sistema de control principal utilitza un Arduino i alguns components més. Entrem-hi!

Pas 1: Recopilació de components

Per a aquesta instrucció, necessitareu:

- Arduino Uno (ve amb un cable de dades USB) - Compra aquí (Amazon) (també funcionaran altres taules similars com l'Arduino Mega)

- Pantalla LCD de 16x2 (en aquest projecte, faig servir una pantalla sense adaptador de mòdul de 16 pins. Si teniu l'adaptador, Arduino té tutorials sobre com connectar l'adaptador del mòdul a un Arduino Uno)

- Sensor de temperatura / humitat DHT11 (3 pins) - Compra aquí (Amazon): hi ha dues versions: una de 3 pins i una de 4 pins. Aquí faig servir el sensor de 3 pins, ja que és més fàcil d’utilitzar i connectar perquè no cal afegir cap resistència. Assegureu-vos de comprovar la fixació del sensor, ja que els diferents fabricants tenen pinouts lleugerament diferents per a aquest sensor.

- Potenciòmetre de 10 k ohmis - Compra aquí (Amazon)

- 2 polsadors - Compra aquí (Amazon)

- Servo Gear de metall: compreu aquí (Amazon): no cal que utilitzeu un servo d'engranatges metàl·lic, ja que tot depèn del ventilador de la finestra. El servo s'utilitzarà per moure l'interruptor del ventilador, de manera que tot depèn de la força necessària per moure l'interruptor. Faig servir un servo engranatge metàl·lic resistent perquè el meu ventilador té un interruptor robust i, en general, els servos d'engranatges metàl·lics són molt menys propensos a trencar-se que els servidors d'engranatges de plàstic habituals.

- Cavalls de pont masculí a masculí i masculí a femení - Compra aquí (Amazon)

- Taula de desenvolupament Esp8266 / NodeMCU Wifi - Compra aquí (Amazon)

- Blynk (aplicació mòbil gratuïta disponible a l'App Store i Google Play)

- Cable micro USB per programar Esp8266 / NodeMCU

- Diversos materials per construir un dispositiu que permeti al servo moure l'interruptor del ventilador. (S'inclourà una imatge del meu dispositiu més avall)

Pas 2: cablejar-ho tot

A continuació es mostra el diagrama de cablejat a mida de l’Arduino.

* NOTA IMPORTANT *

Els dos DHT11 i Esp8266 / NodeMCU encara s’han de connectar a l’Arduino. El servo també s’ha de connectar a l’Esp8266 / NodeMCU.

Connexions:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (a la taula de suport)

GND - GND (a la taula de suport)

Senyal (S): pin analògic A0

_

Arduino - Esp8266 / NodeMCU

Pin digital 8: pin digital 3 (D3)

Pin digital 9: pin digital 2 (D2)

_

Servo Connections

Filferro vermell - 5v (a la taula de suport)

Filferro negre / marró - GND (a la taula de suport)

Fil groc / taronja: pin digital 0 (D0) a Esp8266 / NodeMCU

Pas 3: Programació de l'Arduino

A continuació es troba el fitxer Arduino que es pot descarregar per al circuit principal d’Arduino.

* IMPORTANT *

Assegureu-vos que teniu instal·lades les biblioteques necessàries (dht11 i LiquidCrystal)

* Si ja teniu instal·lades aquestes dues biblioteques (comproveu-ho, ja que hi ha moltes biblioteques DHT11 diferents), podeu carregar el codi Arduino des del fitxer anterior al vostre Arduino *

Per descarregar la biblioteca LiquidCrystal, a l'IDE Arduino, feu clic a Esbós, Inclou biblioteca i, a continuació, feu clic a Gestiona les biblioteques. Espereu a que es carreguin totes les biblioteques i, a continuació, escriviu LiquidCrystal a la barra de cerca. Hauria de ser la primera biblioteca que aparegui, d’Arduino i Adafruit. (És possible que això ja estigui instal·lat, ja que és una de les biblioteques que sovint s'inclou quan descarregueu l'IDE. Si és així, aneu al paràgraf següent) Assegureu-vos que sigui la versió més recent i feu clic a Instal·la. Quan hagueu acabat d'instal·lar, tanqueu l'IDE.

Per descarregar la biblioteca dht11, aneu aquí i feu clic al botó verd de la dreta que diu "Clona o descarrega" i feu clic a "Descarrega ZIP". Cal descarregar un fitxer zip al dispositiu. Obriu una còpia de seguretat d’Arduino IDE i feu clic a Sketch, Include Library i Add. ZIP Library. Seleccioneu el fitxer ZIP comprimit que acabeu de descarregar. Un cop la biblioteca s'hagi instal·lat correctament, tanqueu de nou l'IDE. Torneu a obrir-lo i aneu al Custom_Fan_AC_System. Ara podeu seleccionar la placa i el port i penjar-los a l'Arduino.

Pas 4: Configuració de Blynk amb l'Esp8266 / NodeMCU

En primer lloc, descarregueu l'aplicació Blynk des de l'App Store (iOS) o de Google Play Store (Android).

Obriu l'aplicació i feu un compte. Creeu un projecte nou i anomeneu-lo Sistema de ventilador automàtic. Trieu Esp8266 o NodeMCU per al dispositiu (qualsevol dels dos hauria de funcionar). Trieu Wifi com a tipus de connexió. A continuació, feu clic a "Crea un projecte". Cal crear un codi d’autenticació. Això s’utilitzarà més endavant.

Ara feu clic a la pantalla (o llisqueu cap a l'esquerra) i apareixerà un menú. Feu clic al botó amb estil i introduïu el control del sistema com a nom. Per a Pin, desplaceu-vos fins a Digital i seleccioneu D1. Feu lliscar el mode des del botó Push fins al commutador. Per a l’etiqueta apagada, posa-li el nom Room. A l’etiqueta de l’etiqueta, nomeneu-la Mòbil. A continuació, feu clic a D'acord a la part superior dreta de la pantalla. Torneu a fer clic a la pantalla per anar al menú i feu clic al control lliscant. Anomeneu-lo Fan Switch. Per al Pin, desplaceu-vos fins a Virtual i seleccioneu V0. Si l'interval definit és de 0-1023, canvieu el valor 1023 per 180. A continuació, feu clic a D'acord a la part superior dreta. Feu clic a la pantalla per última vegada i desplaceu-vos cap avall fins que aparegui el commutador segmentat. Feu clic a "Afegeix opció" i, com que el meu ventilador té tres opcions, Desactivat, Baix i Alt, he anomenat la primera opció Desactivada, després Baixa i després Alta. NO CONNECTEU AQUEST COMMUTADOR A UN PIN. Col·loqueu aquest commutador a sota del control lliscant. (el motiu d'aquest commutador quedarà clar més endavant)

_

Hi ha una biblioteca més (possiblement dues) que heu d'instal·lar, i és la biblioteca de Blynk. Una vegada més, aneu a l’IDE Arduino, a Sketch, Include Library (Inclou biblioteca) i, a continuació, al gestor de biblioteca. Cerqueu Blynk al quadre de cerca i hauria de sortir el de Volodymyr Shymanskyy. Baixeu-vos l'última versió i, un cop feta, tanqueu l'IDE.

_

Assegureu-vos que teniu instal·lada la biblioteca Servo. Es tracta d’una biblioteca integrada per a l’IDE, per tant s’hauria d’instal·lar. La biblioteca és de Michael Margolis i Arduino. Si no està instal·lat, instal·leu la versió més recent i sortiu de l'IDE.

_

Cal configurar l'Esp8266 dins de l'IDE. És bastant senzill, només cal que obriu l'IDE i aneu a Fitxer, Preferències i, al quadre URL del gestor de taules addicionals, escriviu:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

A continuació, feu clic a D'acord.

_

Aneu a Eines, Tauler, i després Gestor de taulers. Cerca Esp8266. Si no està instal·lat, instal·leu-lo i sortiu de l'IDE una vegada més.

_

Obriu l'IDE i connecteu l'Esp8266 / NodeMCU al dispositiu amb el cable micro USB. Assegureu-vos que l’Arduino Uno està desconnectat. Aneu a Eines i seleccioneu el port disponible i, per a la Junta, trieu NodeMCU 1.0 (mòdul Esp-12E).

_

Baixeu-vos el fitxer de l'Esp8266 / NodeMCU anterior i llegiu els meus comentaris i empleneu la informació necessària. Un cop fet això, pengeu-lo al tauler.

Pas 5: construcció del dispositiu de commutació de servomotor / ventilador

Aquí us mostraré com he construït un dispositiu per permetre que el servo canviï el ventilador entre Baixa, Alta i Apagada.

Vaig fer servir una peça de tub transparent que s’adaptava perfectament al commutador del ventilador i vaig utilitzar peces de Lego Technic per crear un braç amb un mecanisme de subjecció lliscant que es muntaria sota la finestra, igual que el ventilador. Tot depèn del vostre ventilador i de la configuració de la sala. Tinc un escriptori a prop del ventilador, de manera que puc muntar-lo en alguna cosa de l’escriptori. Si no teniu un objecte estacionari sòlid a prop de la finestra, és possible que hàgiu de connectar el servo al ventilador directament.

El braç de Lego es pot moure lliurement durant una distància determinada, una distància que permet que l'interruptor es mogui completament d'un extrem a l'altre. També vaig muntar una peça de Lego a la banya del servo mitjançant alguns cargols petits i adaptadors de llautó que venien amb els servos. No he assegurat amb força el braç de Lego al voltant del tub que hi ha a l’interruptor perquè l’interruptor ha de moure’s prou lliurement perquè l’angle del tub canvia perquè l’interruptor és un semicercle. Acabo de fer una caixa de Lego al voltant de l’interruptor perquè el braç no tingui problemes per encendre i apagar el ventilador. A continuació hi ha un vídeo que podeu descarregar i veure que mostra el braç de prop i com mou el commutador. A les proves!

Pas 6: proves i explicació general del projecte

Vaig decidir fer aquest projecte després que el meu germà i jo no estiguéssim d’acord en la temperatura de la nostra habitació. M’agrada molt el ventilador, de manera que l’habitació és molt fresca i acaba apagant el ventilador moltes vegades, dient que fa massa fred. A més, quan fa calor, a vegades m’oblido d’encendre el ventilador quan no estic a l’habitació i, quan pujo a dormir, l’habitació és tan calenta i he d’encendre el ventilador, cosa que no No canvieu la temperatura prou ràpid per a un bon son. Així que em vaig proposar crear un sistema que solucionés el problema.

_

Aquest sistema té dos elements: la part automàtica i la part manual

La peça automàtica està controlada per l’Arduino, on pren constantment la temperatura i la mostra a la pantalla LCD. L'Arduino també utilitza els dos polsadors per ajustar la temperatura desitjada de l'habitació. En el mode automàtic o en mode habitació, l’Arduino encén el ventilador quan la temperatura desitjada és inferior a la temperatura real. Quan s’assoleix la temperatura desitjada, apaga el ventilador. L’aplicació Blynk s’utilitza per controlar tot el sistema, ja que el botó pot convertir el ventilador en mode habitació i en mode mòbil, que permet a l’usuari controlar el servo i el ventilador de forma remota. Quan es troba en mode mòbil, l'usuari utilitza el control lliscant per controlar el servo. L'Arduino continua mostrant la temperatura actual i la temperatura desitjada a la pantalla LCD.

_

Proves:

Un cop hàgiu penjat el codi a l'Arduino i a l'Esp8266 / NodeMCU i hagueu creat una manera perquè el servo controli l'interruptor del ventilador, heu d'engegar-ho tot. Enceneu Arduino i Esp8266 / NodeMCU (ja sigui mitjançant USB, una font de 5 V, etc.) i espereu uns segons fins que tot estigui encès. A continuació, obriu l'aplicació Blynk i entreu a la pantalla del projecte i premeu el botó de reproducció situat a la part superior dreta. Ha d’estar connectat a l’Esp8266 / NodeMCU. Feu clic als botons per assegurar-vos que ajustin la temperatura desitjada i assegureu-vos que la pantalla LCD també canvia amb ella. A l'aplicació Blynk, feu clic al commutador perquè el sistema estigui en mode mòbil. A continuació, moveu el control lliscant i deixeu-lo anar i hauríeu de veure com el servo es mou (a la posició del nombre de graus que mostra el control lliscant. Si no mostra el valor, aneu al control lliscant i comproveu el commutador que diu "Mostra el valor" "). Mou el control lliscant fins obtenir els números exactes que mouen el servo perquè el ventilador s'encengui i s'apagui. Introduïu aquests números al codi Arduino. * Només he programat a la configuració baixa i apagada, tot i que la meva té una configuració alta, ja que la configuració baixa és prou potent * Torneu a penjar el codi a l'Arduino.

L'objectiu del commutador segmentat sota el control lliscant és mostrar els valors de la configuració al ventilador, ja que controlareu de forma remota amb el control lliscant. He canviat el nom de les meves opcions per

Opció 1. Desactivat - (valor)

Opció 2. Baix - (valor)

Opció 3. Alta - (valor)

D'aquesta manera sé on posar el control lliscant quan estic controlant el ventilador de forma remota. Heu d'introduir els valors del servo a les opcions per saber on moure el control lliscant. A continuació, podeu tornar a canviar el sistema al mode Sala (automàtic).

_

Un cop fet això. només cal que configureu la temperatura desitjada de l’habitació amb els dos polsadors i el sistema Arduino farà la feina.

//

Si teniu cap pregunta o problema, no dubteu a deixar-los a continuació i estaré encantat d'ajudar-vos.:)