Кућни апарати са контролном температуром који користе ардуино и термистор

Претпоставимо да седите у соби и да вам је хладно и желите да се грејач аутоматски укључи, а затим искључи након неког времена када се повећа собна температура, а овај пројекат ће вам помоћи да аутоматски контролишете кућне уређаје у складу са температуром. Овде контролишемо кућне уређаје за наизменичну струју помоћу Ардуина на основу температуре. Овде смо користили термистор за очитавање температуре. Већ смо повезали термистор са Ардуином и приказали температуру на ЛЦД-у.

У овом упутству ћемо прикључити АЦ уређај са релејем и израдити систем за аутоматизацију куће са контролом температуре помоћу Ардуина. Такође приказује температуру и статус уређаја на ЛЦД дисплеју 16 * 2 повезаном са кругом.

Потребан материјал

Ардуино УНО
Релеј (5в)
ЛЦД екран од 16 * 2
Сијалица (ЦФЛ)
НТЦ термистор 10к
Повезивање жица
Отпорници (1к и 10к охма)
Потенциометар (10к)

Кружни дијаграм

Овај систем за аутоматизацију куће заснован на температури састоји се од различитих компоненти попут Ардуино плоче, ЛЦД екрана, релеја и термистора. Рад углавном зависи од релеја и термистора, јер се температура повећала, релеј ће се укључити, а ако се температура смањи испод задате вредности, реле ће се искључити. Кућни апарат повезан са релејем такође ће се укључити и искључити у складу с тим. Овде смо користили ЦФЛ сијалицу као АЦ уређај. Читав поступак активирања и подешавање вредности температуре врши програмирана Ардуино плоча. Такође нам даје детаље о промени температуре у сваке пола секунде и статусу уређаја на ЛЦД екрану.

Релеј:

Релеј је електромагнетни прекидач, којим се управља малом струјом, а користи се за УКЉУЧИВАЊЕ И ИСКЉУЧИВАЊЕ релативно много веће струје. Значи применом мале струје можемо укључити релеј који омогућава проток много веће струје. Релеј је добар пример управљања уређајима наизменичне струје (наизменичне струје), користећи много мању једносмерну струју. Обично се користи релеј је Слободан Пољак Двокреветна Баци (СПСТ) Реле, има пет терминала као у наставку:

Када на завојницу нема напона, ЦОМ (заједнички) је повезан на НЦ (нормално затворени контакт). Када се на завојницу примени одређени напон, производи се електромагнетно поље, које привлачи арматуру (полуга повезана на опругу), а прикључују се ЦОМ и НО (нормално отворен контакт), који омогућавају проток веће струје. Релеји су доступни у многим рејтингима, овде смо користили 5В релеј радног напона, који омогућава проток струје од 7А-250ВАЦ.

Релеј је конфигурисан помоћу малог управљачког круга који се састоји од транзистора, диоде и отпорника. Транзистор се користи за појачавање струје тако да пуна струја (из истосмерног извора - 9в батерија) може да протиче кроз завојницу да би је у потпуности напајала. Отпорник се користи за обезбеђивање пристраности транзистора. И Диода се користи за спречавање обрнутог протока струје, када је транзистор ИСКЉУЧЕН. Свака завојница индуктора производи једнак и супротан ЕМФ кад се изненада искључи, то може проузроковати трајна оштећења компонената, па се диода мора користити за спречавање обрнуте струје. Релеј модул је лако доступан на тржишту са свим својим Дривер споја на табли или да га креирате помоћу изнад компонентама. Овде смо користили 5В релејни модул

Израчунавање температуре помоћу термистора:

Из кола делитеља напона знамо да:

В _оут = (В _ин * Рт) / (Р + Рт)

Тако ће вредност Рт бити:

Рт = Р (Вин / Воут) - 1

Овде ће Рт бити отпор термистора (Рт), а Р ће бити отпорник од 10 к охма.

Ова једначина се користи за израчунавање отпора термистора из измерене вредности излазног напона Во. Вредност напона Воут можемо добити из вредности АДЦ на пин А0 Ардуина, као што је приказано у Ардуино коду датом у наставку.

Прорачун температуре из отпора термистора

Математички отпор термистора може се израчунати само уз помоћ Стеин-Хартове једначине.

Т = 1 / (А + Б * лн (Рт) + Ц * лн (Рт) ³)

Где су А, Б и Ц константе, Рт је отпор термистора и лн представља лог.

Константна вредност за термистор који се користи у пројекту је А = 1.009249522 × 10 ⁻³, Б = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, Ц = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Ове константне вредности могу се добити из овде израчунатог уноса три вредности отпора термистора на три различите температуре. Ове константне вредности можете добити директно из техничког листа термистора или можете добити три вредности отпора на различитим температурама и добити вредности константи помоћу датог калкулатора.

Дакле, за израчунавање температуре потребна нам је само вредност отпора термистора. Након добијања вредности Рт из претходно датог прорачуна ставите вредности у Стеин-Хартову једначину и добићемо вредност температуре у јединици Келвина. Како постоји мања промена излазног напона узрокује промену температуре.

Ардуино код

Комплетни Ардуино код за ове кућне уређаје са контролисаном температуром дат је на крају овог чланка. Овде смо објаснили неколико његових делова.

За извођење математичке операције користимо датотеку заглавља „#инцлуде ” а за ЛЦД заглавље датотека је „#инцлуде " а „ #дефине РЕЛАИ 8 “ се користи за додељивање улазног пина за релеј . Морамо доделити пинове ЛЦД-а помоћу кода.

#инцлуде #инцлуде "ЛикуидЦристал.х" #дефине РЕЛАИ 8 ЛикуидЦристал лцд (6,7,5,4,3,2); // ово су у формату попут ЛЦД-а (Рс, ЕН, Д4, Д5, Д6, Д7)

За подешавање релеја (као излаза) и ЛЦД-а у тренутку старта морамо да напишемо код у воид сетуп делу

Воид сетуп () {лцд.бегин (16,2); лцд.цлеар (); пинМоде (РЕЛАИ, ОУТПУТ); }

За израчунавање температуре Стеин-Хартовом једначином помоћу електричног отпора термистора изводимо неку једноставну математичку једначину у коду како је објашњено у горњем израчуну:

флоат а = 1.009249522е-03, б = 2.378405444е-04, ц = 2.019202697е-07; флоат Т, логРт, Тф, Тц; плутајући термистор (инт Во) {логРт = лог (10000.0 * ((1024.0 / Во-1))); Т = (1,0 / (а + б * логРт + ц * логРт * логРт * логРт)); // Вредност температуре у Келвинима добијамо из ове Стеин-Хартове једначине Тц = Т - 273,15; // Претварање Келвина у Целзијус Тф = (Тц * 1,8) + 32,0; // Претвори Келвина у Фахренхеит ретурн Т; }

У доњем коду функционални термистор очитава вредност са аналогног пина Ардуина и исписује вредност температуре извођењем математичке операције

лцд.принт ((Термистор (аналогРеад (0))));

А ту вредност узима функција термистор и тада се прорачун започиње са штампањем

плутајући термистор (инт Во)

Морамо да напишемо шифру услова за УКЉУЧИВАЊЕ и ИСКЉУЧИВАЊЕ светла у складу са температуром, јер подешавамо температурну вредност, као ако температура порасте за више од 28 степени Целзијуса, светла ће се упалити ако мање светла остане искључено. Дакле, кад год температура пређе изнад 28 степени, морамо да направимо висок релејни пин (ПИН 8) да бисмо укључили релејни модул. А када температура падне испод 28 степени, морамо да смањимо пин релеја да бисмо искључили релејни модул.

иф (Тц> 28) дигиталВрите (РЕЛАИ, ХИГХ), лцд.сетЦурсор (0,1), лцд.принт ("Статус светла: УКЉУЧЕНО"), кашњење (500); иначе ако је (Тц <28) дигиталВрите (РЕЛАИ, ЛОВ), лцд.сетЦурсор (0,1), лцд.принт ("Лигхт статус: ОФФ"), кашњење (500);

Рад система за аутоматизацију куће са контролом температуре:

Да бисте напајали Ардуино, можете га напајати путем УСБ-а на свој преносни рачунар или повезати 12в адаптер. ЛЦД је повезан са Ардуином за приказ вредности температуре, термистор и релеј су повезани према дијаграму кола. Аналогни пин (А0) користи се за проверу напона термисторског пина у сваком тренутку, а након израчунавања користећи Стеин-Хартову једначину кроз Ардуино код, можемо да добијемо температуру и прикажемо је на ЛЦД-у у Целзијусу и Фахренхеиту.

Како се температура повећава за више од 28 степени Целзијусових ардуина, модул релеја се укључује тако што се пин 8 ВИСОКО (где је повезан релејни модул) када температура падне испод 28 степени, Ардуино искључује релејни модул тако што пин чини ЛОВ. ЦФЛ сијалица ће се такође палити и гасити према модулу релеја.

Овај систем може бити врло користан у пројекту управљања вентилатором и аутоматским регулатором температуре наизменичне струје.

Такође проверите наше многе типове пројеката кућне аутоматизације који користе различите технологије и микроконтролере попут: