فن اتوماتیک/سیستم تهویه مطبوع: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

خوش آمدی! در این دستورالعمل به شما می آموزم که چگونه می توانید سیستم تهویه مطبوع/تهویه مطبوع خود را بسازید. این دستورالعمل با فن پنجره سرو می کند ، که برای خنک کردن اتاق ها در گرمای تابستان استفاده می شود. هدف این پروژه ایجاد سیستمی است که با کنترل یک فن پنجره معمولی ، به طور خودکار دمای اتاق را کنترل و تنظیم می کند. علاوه بر این ، قابلیت کنترل فن به صورت بی سیم با تلفن هوشمند با استفاده از یک برد توسعه Esp8266/NodeMCU Wifi همراه با برنامه اینترنت اشیا ، Blynk ، اجرا می شود. سیستم کنترل اصلی از آردوینو و چند جزء دیگر استفاده می کند. اجازه دهید وارد آن شویم!

مرحله 1: جمع آوری اجزاء

برای این دستورالعمل ، شما نیاز دارید:

- Arduino Uno (همراه با کابل داده USB) - از اینجا خرید کنید (آمازون) (سایر بردهای مشابه مانند Arduino Mega نیز کار خواهند کرد)

- نمایشگر LCD 16x2 (در این پروژه ، من از یک صفحه نمایش بدون آداپتور ماژول 16 پین استفاده می کنم. اگر آداپتور دارید ، آردوینو آموزش هایی درباره نحوه سیم کشی آداپتور ماژول تا Arduino Uno دارد)

- سنسور دما/رطوبت DHT11 (3 پین) - از اینجا خرید کنید (آمازون) - دو نسخه وجود دارد: 3 پین و 4 پین. در اینجا من از سنسور 3 پین استفاده می کنم زیرا استفاده از آن آسان تر است و سیم کشی می شود زیرا نیازی به اضافه کردن مقاومت ندارید. مطمئن شوید که pinout سنسور خود را بررسی کنید ، زیرا سازندگان مختلف دارای pinouts کمی متفاوت برای این سنسور هستند.

- پتانسیومتر 10k اهم - از اینجا خرید کنید (آمازون)

- 2 دکمه فشاری - خرید از اینجا (آمازون)

- Metal Gear Servo - اینجا خرید کنید (آمازون) - نیازی نیست از سرو دنده فلزی استفاده کنید ، زیرا همه چیز به پنکه پنجره شما بستگی دارد. از سروو برای جابجایی سوئیچ روی فن استفاده می شود ، بنابراین همه چیز بستگی به میزان نیروی مورد نیاز برای حرکت سوئیچ دارد. من از سرو سرو چرخ دنده ای فلزی استفاده می کنم زیرا فن من دارای سوئیچ محکمی است و به طور کلی ، سرو دنده های فلزی کمتر از سرو دنده های پلاستیکی معمولی خراب می شوند.

- نر به نر و نر به سیم بلوز زن - خرید از اینجا (آمازون)

- Esp8266/NodeMCU Wifi Board Board - از اینجا خرید کنید (آمازون)

- Blynk (برنامه تلفن همراه رایگان موجود در App Store و Google Play)

- کابل Micro USB برای برنامه نویسی Esp8266/NodeMCU

- مواد متفرقه برای ساخت دستگاهی که به سروو اجازه می دهد سوئیچ فن را حرکت دهد. (تصویری از دستگاه من در پایین قرار داده می شود)

مرحله 2: سیم کشی همه چیز

نمودار سیم کشی سفارشی Arduino در بالا نشان داده شده است.

*یادداشت مهم*

DHT11 و Esp8266/NodeMCU هر دو هنوز باید به آردوینو متصل شوند. این سروو همچنین باید به Esp8266/NodeMCU متصل شود.

اتصالات:

DHT11 - آردوینو

VCC - 5 ولت (روی تخته نان)

GND - GND (روی تخته نان)

سیگنال (S) - پین آنالوگ A0

_

آردوینو - Esp8266/NodeMCU

پین دیجیتال 8 - پین دیجیتال 3 (D3)

پین دیجیتال 9 - پین دیجیتال 2 (D2)

_

اتصالات سروو

سیم قرمز - 5 ولت (روی تخته نان)

سیم سیاه/قهوه ای - GND (روی تخته نان)

سیم زرد/نارنجی - پین دیجیتال 0 (D0) در Esp8266/NodeMCU

مرحله 3: برنامه نویسی آردوینو

فایل Arduino قابل بارگیری برای مدار اصلی Arduino در زیر قرار دارد.

*مهم*

مطمئن شوید که کتابخانه های مورد نیاز را نصب کرده اید (dht11 و LiquidCrystal)

*اگر قبلاً هر دو کتابخانه را نصب کرده اید (دوبار بررسی کنید ، زیرا کتابخانه های DHT11 مختلف وجود دارد) ، می توانید کد Arduino را از فایل بالا در Arduino خود بارگذاری کنید*

برای بارگیری کتابخانه LiquidCrystal ، در Arduino IDE ، روی Sketch ، Include Library و سپس روی Manage Libraries کلیک کنید. منتظر بمانید تا همه کتابخانه ها بارگیری شوند و سپس LiquidCrystal را در نوار جستجو تایپ کنید. این کتابخانه باید اولین کتابخانه ای باشد که توسط Arduino و Adafruit ظاهر شده است. (FYI این ممکن است قبلاً نصب شده باشد ، زیرا این یکی از کتابخانه هایی است که اغلب هنگام بارگیری IDE به صورت داخلی ساخته می شود. اگر اینگونه است ، فقط به پاراگراف بعدی بروید) مطمئن شوید که آخرین نسخه است و کلیک کنید نصب. پس از اتمام نصب ، IDE را ببندید.

برای بارگیری کتابخانه dht11 ، به اینجا بروید و بر روی دکمه سبز رنگ سمت راست که می گوید "Clone or Download" کلیک کنید و روی "بارگیری ZIP" کلیک کنید. یک فایل زیپ باید در دستگاه شما بارگیری شود. پشتیبان گیری Arduino IDE را باز کرده و روی Sketch ، Include Library و Add. ZIP Library کلیک کنید. فایل فشرده ZIP را که بارگیری کرده اید انتخاب کنید. هنگامی که کتابخانه با موفقیت نصب شد ، یکبار دیگر IDE را ببندید. دوباره آن را باز کرده و به سیستم Custom_Fan_AC_System بروید. اکنون می توانید برد و پورت خود را انتخاب کرده و در Arduino بارگذاری کنید.

مرحله 4: تنظیم Blynk با Esp8266/NodeMCU

ابتدا برنامه Blynk را از App Store (iOS) یا Google Play Store (Android) بارگیری کنید.

برنامه را باز کرده و حساب ایجاد کنید. یک پروژه جدید ایجاد کنید و نام آن را سیستم هوای خنک کننده اتوماتیک بگذارید. برای دستگاه Esp8266 یا NodeMCU را انتخاب کنید (هر دو باید کار کنند). Wifi را به عنوان نوع اتصال انتخاب کنید. سپس روی "ایجاد پروژه" کلیک کنید. باید کد احراز هویت ایجاد شود. که بعداً مورد استفاده قرار می گیرد.

حالا روی صفحه کلیک کنید (یا تند به چپ بکشید) و یک منو ظاهر می شود. روی دکمه Styled کلیک کنید و System Control را به عنوان نام وارد کنید. برای Pin ، به Digital بروید و D1 را انتخاب کنید. حالت را از Push به Switch بکشید. برای برچسب خاموش ، نام آن را اتاق بگذارید. برای برچسب روی آن ، نام موبایل بگذارید. سپس روی OK در بالا سمت راست صفحه کلیک کنید. برای رفتن به منو ، دوباره روی صفحه کلیک کنید و روی نوار لغزنده کلیک کنید. نام آن را Fan Switch بگذارید. برای پین ، به Virtual بروید و V0 را انتخاب کنید. اگر محدوده تنظیم شده بین 0-1023 است ، 1023 را به 180 تغییر دهید. سپس روی OK در بالا سمت راست کلیک کنید. آخرین بار روی صفحه کلیک کنید و به پایین اسکرول کنید تا Segmented Switch را ببینید. روی "افزودن گزینه" کلیک کنید و از آنجا که فن من دارای سه تنظیم خاموش ، پایین و زیاد است ، گزینه اول را خاموش ، سپس پایین ، و سپس بالا نامگذاری کردم. این سوئیچ را به پین وصل نکنید. این سوئیچ را در زیر نوار لغزنده قرار دهید. (دلیل این تغییر بعدا مشخص می شود)

_

یک کتابخانه دیگر (احتمالاً دو) که باید نصب کنید وجود دارد و آن کتابخانه Blynk است. دوباره ، به Arduino IDE بروید ، به Sketch ، Include Library و سپس Library Library بروید. Blynk را در کادر جستجو جستجو کنید ، و یکی از Volodymyr Shymanskyy باید ظاهر شود. آخرین نسخه را بارگیری کنید و پس از اتمام کار ، IDE را ببندید.

_

مطمئن شوید که کتابخانه Servo را نصب کرده اید. این یک کتابخانه داخلی برای IDE است ، بنابراین باید نصب شود. کتابخانه توسط مایکل مارگولیس و آردوینو است. اگر نصب نشده است ، آخرین نسخه را نصب کرده و از IDE خارج شوید.

_

Esp8266 باید در IDE تنظیم شود. بسیار ساده است ، فقط IDE را باز کنید و به File، Preferences بروید و در کادر URL های Additional Boards Manager ، عبارت زیر را تایپ کنید:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

سپس روی OK کلیک کنید.

_

به Tools، Board و سپس Boards Manager بروید. Esp8266 را جستجو کنید. اگر نصب نشده است ، آن را نصب کرده و یکبار دیگر از IDE خارج شوید.

_

IDE را باز کنید و Esp8266/NodeMCU خود را با کابل Micro USB به دستگاه خود وصل کنید. مطمئن شوید که Arduino Uno وصل نشده است. به Tools رفته و پورت موجود را انتخاب کنید و برای Board ، NodeMCU 1.0 (ماژول Esp-12E) را انتخاب کنید.

_

فایل Esp8266/NodeMCU بالا را بارگیری کرده و نظرات من را بخوانید و اطلاعات لازم را پر کنید. پس از اتمام کار ، آن را روی برد بارگذاری کنید.

مرحله 5: ساختن دستگاه سوئیچ سرو/فن

در اینجا به شما نشان خواهم داد که چگونه دستگاهی را ایجاد کرده ام که به سروو اجازه می دهد فن را بین Low ، High و Off خاموش کند.

من از قطعه ای از لوله های شفاف استفاده کردم که محکم در اطراف سوئیچ فن من قرار داشت و از قطعات Lego Technic برای ایجاد بازویی با مکانیزم نگهدارنده کشویی استفاده کردم که درست مانند پنکه در زیر پنجره قرار می گیرد. همه اینها به فن شما و چیدمان اتاق بستگی دارد. من یک میز کار نزدیک فن دارم ، بنابراین می توانم آن را روی چیزی روی میز نصب کنم. اگر یک شی ثابت ثابت در نزدیکی پنجره ندارید ، ممکن است لازم باشد سروو را مستقیماً به فن وصل کنید.

بازوی لگو می تواند آزادانه برای یک فاصله معین حرکت کند ، مسافتی که اجازه می دهد تا سوئیچ به طور کامل از انتها به انتها حرکت کند. من همچنین با استفاده از پیچ های کوچک و آداپتورهای برنجی که به همراه سرویس ها عرضه می شد ، یک قطعه لگو را روی شاخ سرو نصب کردم. من بازوی لگو را به دور لوله ای که روی سوئیچ است محکم محکم نکردم زیرا سوئیچ باید به اندازه کافی آزادانه حرکت کند زیرا زاویه لوله به دلیل نیم دایره بودن سوئیچ تغییر می کند. من فقط یک جعبه لگو در اطراف سوئیچ ایجاد کردم تا بازو در روشن و خاموش کردن فن مشکل نداشته باشد. در زیر ویدئویی وجود دارد که می توانید بارگیری و تماشا کنید که بازو را از نزدیک نشان می دهد و نحوه حرکت سوئیچ را نشان می دهد. در حال آزمایش!

مرحله 6: آزمایش و توضیح کلی پروژه

من تصمیم گرفتم این پروژه را پس از آنکه برادرم و من بارها در مورد دمای اتاقمان اختلاف نظر داشتیم ، بسازم. من پنکه را بسیار دوست دارم بنابراین اتاق بسیار خنک است و در نهایت او اغلب فن را خاموش می کند و می گوید هوا خیلی سرد است. علاوه بر این ، وقتی هوا گرم است ، گاهی اوقات فراموش می کنم که وقتی در اتاق نیستم فن را روشن کنم ، و وقتی به خواب می روم اتاق خیلی گرم است ، و مجبورم فن را روشن کنم ، اما اینطور نیست به اندازه کافی سریع دما را برای یک خواب خوب تغییر ندهید. بنابراین تصمیم گرفتم سیستمی بسازم که بتواند مشکل را حل کند.

_

این سیستم دارای دو عنصر است: قسمت اتوماتیک و قسمت دستی

قسمت اتوماتیک توسط آردوینو کنترل می شود ، جایی که دائما دما را اندازه گیری می کند و آن را روی صفحه LCD نمایش می دهد. آردوینو همچنین از دو دکمه فشاری برای تنظیم دمای مطلوب اتاق استفاده می کند. در حالت اتوماتیک یا حالت اتاق ، آردوینو هنگامی که دمای مورد نظر کمتر از دمای واقعی است ، فن را روشن می کند. وقتی به دمای دلخواه رسید ، فن را خاموش می کند. برنامه Blynk برای کنترل کل سیستم استفاده می شود ، زیرا دکمه می تواند فن را به حالت اتاق و حالت موبایل تبدیل کند ، که به کاربر اجازه می دهد سروو و فن را از راه دور کنترل کند. در حالت Mobile ، کاربر از نوار لغزنده برای کنترل سروو استفاده می کند. آردوینو همچنان دمای فعلی و دمای مطلوب را روی LCD نمایش می دهد.

_

آزمایش کردن:

هنگامی که کد را در Arduino و Esp8266/NodeMCU بارگذاری کردید و راهی برای کنترل سروو برای کنترل سوئیچ فن ایجاد کردید ، باید همه چیز را روشن کنید. Arduino و Esp8266/NodeMCU (اعم از USB ، منبع 5v و غیره) را روشن کنید و چند ثانیه صبر کنید تا همه چیز روشن شود. سپس برنامه Blynk را باز کرده و وارد صفحه پروژه شوید و دکمه play را در بالا سمت راست بزنید. باید به Esp8266/NodeMCU متصل شود. برای اطمینان از تنظیم دمای دلخواه ، روی دکمه های فشار دهید و مطمئن شوید که LCD نیز با آن تغییر می کند. در برنامه Blynk ، روی سوئیچ کلیک کنید تا سیستم در حالت Mobile باشد. سپس نوار لغزنده را جابجا کرده و رها کنید و باید حرکت سروو را ببینید (به موقعیت تعداد درجه هایی که لغزنده نشان می دهد. اگر مقدار را نشان نمی دهد ، وارد نوار لغزنده شده و کلیدی را که می گوید "Show Value" را بررسی کنید. ") نوار لغزنده را به اطراف بچرخانید تا اعداد دقیق سروو را بدست آورید تا فن شما روشن و خاموش شود. این اعداد را در کد آردوینو وارد کنید. * من فقط در تنظیمات کم و خاموش برنامه نویسی کردم ، حتی اگر تنظیمات من دارای تنظیمات بالا باشد ، زیرا تنظیمات پایین به اندازه کافی قدرتمند است * کد را دوباره در آردوینو بارگذاری کنید.

هدف از سوئیچ تقسیم بندی شده در زیر نوار لغزنده نمایش مقادیر تنظیمات روی فن است ، زیرا شما از راه دور با نوار لغزنده کنترل خواهید کرد. من نام گزینه های خود را به تغییر دادم

گزینه 1. خاموش - (مقدار)

گزینه 2. کم - (مقدار)

گزینه 3. بالا - (مقدار)

به این ترتیب وقتی می دانم که فن را از راه دور کنترل می کنم ، می توانم نوار لغزنده را در کجا قرار دهم. شما باید مقادیر سرو خود را در گزینه ها وارد کنید تا بدانید اسلایدر را در کجا منتقل کنید. سپس می توانید سیستم را به حالت Room (Automatic) تغییر دهید.

_

هنگامی که این کار انجام شد. فقط دمای مطلوب اتاق را با دو دکمه فشار دهید ، و سیستم آردوینو کار را انجام می دهد!

//

اگر س questionsال/مشکلی دارید ، لطفاً آنها را در زیر بگذارید و خوشحال می شوم به شما کمک کنم!:)