فن کنترل دما: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

زندگی در یک کشور گرمسیری مانند سنگاپور ، عرق کردن در تمام طول روز ناامید کننده است و در عین حال ، شما باید بر مطالعه یا کار خود در چنین محیط شلوغی تمرکز کنید. برای ایجاد جریان هوا و خنک شدن خود ، به این ایده رسیدم که فن کنترل شده با دما وجود دارد که با رسیدن دمای 25 درجه سانتیگراد به طور خودکار روشن می شود (این زمانی است که اکثر مردم احساس گرما می کنند) و حتی سرعت فن افزایش می یابد باد شدیدتر در 30 درجه سانتیگراد

اجزای مورد نیاز:

1. یکی Arduino Uno.

2. یک سنسور دما (TMP36 که دارای خروجی آنالوگ است).

3. یک ترانزیستور TIP110.

4. یک موتور DC 6V با تیغه فن.

5. یک دیود (1N4007).

6. یک LED.

7. دو مقاومت (220 اهم و 330 اهم)

منبع تغذیه 8.6 ولت

مرحله 1: یک طرحواره ایجاد کنید

در اینجا شمایی است که برای این پروژه با استفاده از Eagle ایجاد کرده ام.

مدار سنسور دما ورودی آنالوگ را بر اساس آن موتور روشن می کند و سرعت آن را تغییر می دهد. همانطور که در طرح پین بالا نشان داده شده است ، pin1 باید به منبع تغذیه متصل شود. از آنجا که TMP36 تحت ولتاژ 2.7V تا 5.5V (از برگه داده) کار می کند ، 5V از برد آردوینو برای تغذیه سنسور دما کافی است. پین 2 مقدار ولتاژ آنالوگ را به پین A0 در آردوینو خروجی می دهد که به طور خطی با دمای سانتی گراد متناسب است. در حالی که Pin3 به GND در آردوینو متصل است.

بر اساس دمای تشخیص داده شده ، پایه 6 PWM "ولتاژ متفاوتی را خروجی می دهد" (با روشن و خاموش کردن مکرر سیگنال ولتاژ متفاوتی بدست می آید) به پایه ترانزیستور TIP110. R1 برای محدود کردن جریان استفاده می شود ، بنابراین از حداکثر جریان پایه تجاوز نمی کند (برای TIP110 ، بر اساس برگه داده 50 میلی آمپر است.) برای تغذیه موتور بزرگتر از منبع تغذیه خارجی 6 ولت به جای 5 ولت آردوینو استفاده می شود. جریان کشیده شده توسط موتور ممکن است آردوینو را خراب کند. ترانزیستور در اینجا به عنوان یک بافر برای جدا کردن مدار موتور از آردوینو به همان دلیل عمل می کند (جلوگیری از جریان کشیده شده توسط موتور برای آسیب رساندن به آردوینو.) موتور با سرعت متفاوتی با ولتاژ متفاوتی که به آن اعمال می شود می چرخد. دیود متصل به موتور برای از بین بردن emf القایی ایجاد شده توسط موتور در لحظه روشن و خاموش کردن فن است تا از آسیب ترانزیستور جلوگیری شود. (تغییر ناگهانی جریان باعث emf برگشتی می شود که می تواند به ترانزیستور آسیب برساند.)

پین دیجیتال 8 به LED متصل است که هنگام چرخش فن روشن می شود ، مقاومت R2 در اینجا برای محدود کردن جریان است.

توجه*: تمام اجزای مدار از یک نقطه مشترک برخوردارند بنابراین یک نقطه مرجع مشترک وجود دارد.

مرحله 2: کد نویسی

نظرات در برنامه نویسی من هر مرحله را توضیح داده است ، در زیر اطلاعات تکمیلی است.

اولین قسمت کدگذاری من این است که همه متغیرها و پین ها را تعریف کنم (عکس اول):

خط 1: دما شناور تعریف شده است بنابراین دقیق تر است.

خط 3 و خط 4: حداقل دمای روشن شدن فن را می توان به عنوان مقادیر دیگر و همچنین "tempHigh" تنظیم کرد که در آن فن سریعتر می چرخد.

خط 5: پین فن می تواند هر پین PWM (پین 11 ، 10 ، 9 ، 6 ، 5 ، 3) باشد.

بخش دوم کدگذاری من کنترل کل مدار است (عکس دوم):

خط 3 و خط 4: مبدل آنالوگ به دیجیتال در آردوینو مقدار سیگنال آنالوگ را از analogRead () دریافت می کند و مقدار دیجیتال را از 0-1023 (10 بیت) برمی گرداند. برای تبدیل مقدار دیجیتال به دما ، آن را بر 1024 تقسیم کرده و در 5 ولت ضرب می کنیم تا ولتاژ خروجی دیجیتال از سنسور دما محاسبه شود.

خط 5 و خط 6: طبق برگه داده TMP36 ، ولتاژ آن 0.5V است ، بنابراین 0.5v از ولتاژ اصلی دیجیتال کم می شود تا خروجی ولتاژ واقعی را بدست آورد. در نهایت ، ولتاژ واقعی را با 100 ضرب می کنیم زیرا TMP36 دارای ضریب مقیاس 10mV/درجه سانتیگراد است. (1/(10mV/درجه سانتیگراد)) = 100 درجه سانتیگراد/V.

خط 18 و خط 24: پین PWM خروجی ولتاژ بین 0-5V. این ولتاژ توسط چرخه کار از 0-255 با 0 نشان دهنده 0٪ و 255 نشان دهنده 100 determined تعیین می شود. بنابراین "80" و "255" در اینجا سرعت فن است.

مرحله 3: آزمایش و لحیم کاری

پس از تهیه طرح کلی و برنامه نویسی ، وقت آن است که مدار را روی تخته نان تست کنید!

مدار را همانطور که در شکل نشان داده شده است وصل کنید

من در این مرحله از باتری 9 ولت استفاده کردم که برای موتور 6 ولت DC مناسب نیست ، اما اتصال آنها برای مدتی کوتاه اشکالی ندارد. در طول نمونه اولیه ، از منبع تغذیه خارجی برای تغذیه 6 ولت برای موتور استفاده کردم. پس از آزمایش ، نشان داده می شود که مدار به خوبی کار می کند. بنابراین وقت آن است که آنها را روی نوار چسب لحیم کنید!

قبل از لحیم کاری مدار…

خوب است که مدار را روی صفحه برنامه ریزی چیدمان Stripboard بکشید تا محل قرارگیری اجزا و محل سوراخ ها را برنامه ریزی کنید. بر اساس تجربیات من ، وقتی ستونی را بین دو لحیم بگذارید ، لحیم کاری آسان تر است.

هنگام لحیم کاری…

در مورد قطعات با قطب احتیاط کنید. در این مدار ، آنها LED هستند که پایه بلندتر آن آند و دیودی است که قسمت خاکستری آنها کاتد است. همچنین باید به ترانزیستور TIP110 و سنسور دما TMP36 توجه شود.

مرحله 4: نمایش

برای اینکه کل مدار مرتب و شلوغ نباشد ، از سربرگ زن به مرد برای چسباندن نوار بر روی آردوینو هنگام اتصال به پین در آردوینو استفاده می کنم. من همچنین نگهدارنده فن را برای نگه داشتن فن سه بعدی می کنم ، فایل stl در زیر ضمیمه شده است. در طول تظاهرات ، من از منبع تغذیه خارجی استفاده می کنم زیرا باتری 9 ولت کار نمی کند.

فیلم نهایی تظاهرات در بالا ضمیمه شده است. ممنون که تماشا کردید!