Alarma d'índex de calor: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquest projecte va sorgir de la necessitat de controlar les temperatures a les zones de treball, així com de senyalitzar quan les temperatures arriben als llindars donats. Algunes investigacions basades en els límits d’exposició a la temperatura per OSHA van ajudar a fer-la pràctica. Ara que està complet, segur que hi ha maneres de millorar-lo, però com a prova de concepte va funcionar força bé.

Pas 1: coses que necessiteu:

Sorprenentment, la majoria de les coses que hi ha es poden trobar a molts dels kits d’arrencada d’arduino de llocs com Amazon o Ebay.

• Junta Uno
• Mòdul LCD1602
• Potenciòmetre de 10 k ohmios per a la retroiluminació lcd
• Mini tauler (17x5 + 5 pins)
• Sensor DHT11 (ja n'he utilitzat un a la placa)
• Zumbador passiu
• LED RGB
• Resistències de 220 ohm x3
• Jumpers M-M
• Saltadors M-F
• Bateria de 9 volts
• Suport de 9 volts amb presa de canó
• Recinte per a tot (vaig imprimir en 3D el meu de PLA negre)
• Cargols per muntar coses
• Cable USB per a placa de programació

Pas 2: Cablatge del Miniboard

En primer lloc, configurarem el miniboard primer, d’aquesta manera no farem cap mena de combat contra els cables del jumper més endavant per incloure els components. Per començar, agafeu el pot de 10 k i orienteu-lo de manera que el sol pin / sortida quedi cap a vosaltres. Inseriu-lo a la tauleta per tal que el pin únic estigui a la meitat i els dos pins a l'altra. A continuació, agafeu el sensor DHT11 i afegiu-lo al tauler de la meitat superior amb el sensor allunyat de vosaltres. D'aquesta manera, l'ordre dels pins que comença a l'esquerra és terra, vin i dades. Finalment, agafeu el brunzidor i encaixeu-lo també al tauler. Tingueu en compte que a causa de com estan espaiats els pins a la part inferior, per tal d’ajustar-los, haureu de girar lleugerament el brunzidor perquè entri al tauler en forma de L entre els pins (penseu en el moviment del cavaller dels escacs).

A continuació, necessitareu 8 ponts M-M, 6 curts (2 vermells, 4 negres) i 2 llargs (he utilitzat groc i marró). Utilitzant la cantonada superior esquerra, a sobre de l’olla, etiquetant que com a A1 amb la part inferior dreta com a J17, començarem amb els cables de terra.

1. Inseriu un pont negre curt de D1 a F17
2. seguit d'E7 a G17
3. i E14 a H17
4. finalment I17 a F13

Per als saltadors vermells, els nostres VIN-

1. E8 a F15
2. D3 a G15

Per últim, els saltadors per tornar a l’arduino-

1. Fil groc a E9
2. Cable marró a E16

Un cop tingueu els ponts llargs al miniboard, assegureu-vos que estiguin enfilats perquè quedin cap a vosaltres. Posa-ho al costat.

Pas 3: configureu el LED i el LCD

Per a aquest pas necessitareu 16 ponts M-F, preferiblement llargs, les tres resistències de 220 ohm, LED RGB, mòdul LCD, tapa de la carcassa i alguns cargols. Tingueu a mà també l’arduino. Perdoneu la complicació de les imatges d’aquest pas, no he pensat a fer fotos abans de muntar-ho tot.

Em va semblar més fàcil connectar el lcd a la tapa abans de connectar-lo tot, però YMMV. Tant si decidiu fer el mateix com si no, gireu el lcd per tal que la capçalera del pin estigui cap amunt. Començant tot el camí a la dreta amb el primer passador, fixeu 3 ponts M-F i feu-los fora del camí. El quart pin es connectarà al pin 7 de l’arduino. El cinquè pin del lcd serà un altre que deixareu fora del camí. Connecteu el 6è pin del lcd al pin arduino 8. Deixareu els 4 pins següents sense connectar. Gairebé hem acabat amb aquesta part. Connecteu lcd 11 a 14, respectivament, als pins 9, 10, 11 i 12 de l’arduino.

Agafa el miniboard del pas anterior ara. Començant des del pin dret de la pantalla lcd (encara cap per avall), connecteu el primer pont de pin a J17 al miniboard. Connecteu el pont 2 del pin a H15 i el pin 3 a H2. El pin 5 anirà a G13. Els dos ponts lliures de l’esquerra, 15 i 16, es connecten a I15 i H13 respectivament.

Ara! Per al muntatge LED. En lloc de soldar les resistències a les potes del LED, he utilitzat tubs retràctils per fer un ajust mecànic i aïllar-los elèctricament els uns dels altres. La cinta electrònica es feia servir per unir-ho tot i evitar que els ponts M-F es llisquessin al lliscar tot. A la imatge del conjunt superior, les potes estan doblegades de 90 graus de manera que el cablejat seguirà per la part superior en lloc de quedar-se avall i corrent el risc d’enredar-se. Per als cables, d’esquerra a dreta és Blau, Verd, Terra comuna, Vermell. Sé que els colors no coincideixen com haurien de fer-ho. Potser la propera vegada.

El LED s’adaptarà a la fricció en un forat perforat a través de la tapa del tancament, de manera que no cal cola ni res més. Connecteu el pont de terra comú a I13 al miniboard, el vermell al pin 3 d’arduino, el verd al pin 5 i el blau al pin 6.

Pas 4: Acabeu el cablejat

Aquest pas és fàcil. Recordeu el pont marró que hem connectat al brunzidor? Connecteu-lo al pin 2 de l’arduino. El pont groc del DHT11? Envia això al pin 13. Finalment, agafaràs dos ponts llargs i connectaràs 5v a J15 al miniboard i un dels terrenys a J13. Fet! A part de l'alimentació i la programació, tot el cablejat ja està fet.

Pas 5: programació i proves

Endavant, gireu el lcd cap amunt i connecteu l’arduino a l’ordinador. Descarregueu i obriu l'esbós a continuació. Amb l'IDE arduino, verifiqueu l'esbós per assegurar-vos que teniu tot el necessari per a això. Sempre que tot funcioni, pengeu l’esbós al tauler. Si no hi ha cap problema, la pantalla LCD hauria d’il·luminar-se i el LED es posarà de color vermell brillant. Espereu un o dos segons i hauríeu de començar a veure dades a la pantalla LCD. Si la temperatura ambiental (T) i la humitat (HR) creen un valor de l’índex de calor (HI) igual o inferior a 26 graus centígrads, el LED es posarà de color verd tan aviat com es mostrin les dades.

Mireu el gràfic HI anterior, assenyalant el degradat de colors que passen del groc al vermell. 26c i per sota, el LED es posarà de color verd independentment de la frescor (podeu modificar-lo perquè també es posi blau a mesura que es refreda). 26-33c es tornarà groc-verd per a les temperatures que hauríeu de tenir precaució. 33-41c es convertirà en un color més groc per al rang de temperatura que vulgueu començar a plantejar-vos entrar en ombra, aire més fresc o, en cas contrari, començar a refrescar-vos. Un cop arribi a 41c o superior, el LED parpellejarà en vermell i el brunzidor sonarà apagat sincronitzat amb el LED. Una manera senzilla de provar si funciona és expirar al sensor i veure com canvien les dades i els colors del LED. A continuació, passem al muntatge!

Pas 6: Muntatge de tot

A la part segura, assegureu-vos que heu desconnectat el cable USB en aquest moment.

Deixeu la bateria desconnectada de moment, però connecteu l’endoll del barril a l’arduino, ja que queda una mica ajustat al recinte que he imprès. Feu lliscar el tauler al recinte amb el tap de canó cap a l'espai lliure i cargoleu el tauler als separadors. Un cop estigui segur i no es mogui, connecteu també la pantalla LCD a la part superior del recinte. Per evitar danyar-lo, he utilitzat cargols i femelles que he recuperat dels servos antics del cotxe rc. Practicar un forat en algun lloc per ajustar la fricció també al LED. Si també utilitzeu un recinte imprès en 3D, planegeu millor que jo i dissenyeu el forat LED abans d’imprimir-lo o bé feu una velocitat molt baixa a la broca. Voleu fer un forat, no fondre el plàstic (pot funcionar al final?) Ni esquerdar el material.

En aquest moment, podeu connectar la bateria i deixar-la anar a l’espai lliure. Feu lliscar el miniboard a continuació i empenyeu-lo cap al costat sobre la bateria. La següent és la part divertida. Introduïu tots els cables del pont des de la part superior a la caixa i, tenint cura de no treure cap saltador per accident, tanqueu la part superior i utilitzeu uns cargols curts per fixar la tapa a la caixa. Ja està tot!

Sóc conscient que hi ha poc flux d’aire tal com està la caixa ara, però si hi ha algun problema a causa d’això, puc fer servir una broca fina per crear alguns respiradors.

Pas 7: reflexió posterior

Per a qualsevol persona que es pregunti per què he utilitzat específicament el PLA negre en lloc d’altres colors per a això, un dels motius principals que he tingut per crear-ho ha estat l’entorn on s’ha d’utilitzar i conté fonts de calor radiant diferents del sol, que per a aquest ús específic és un factor insignificant. També és un partit proper al que he de portar en aquest entorn i mesuraré més de prop el que probablement experimentaré jo mateix.