فن میزکار اتوماتیک: 5 مرحله

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

انجام شده توسط تان یونگ ضیاب.

این پروژه با هدف ایجاد یک پنکه اتوماتیک ساده مناسب برای مصارف اداری یا تحصیلی به منظور کاهش وابستگی ما به تهویه مطبوع انجام می شود. این امر می تواند با ارائه شیوه ای از خنک کننده هدفمند که می تواند بطور خودکار خود را روشن و خاموش کند ، به جای اتکا به تهویه مطبوع بسیار قوی ، رد پای کربن را کاهش دهد. علاوه بر این ، به اندازه کافی کارآمد است که از پاور بانک خارج شود ، این بدان معناست که قابل حمل تر از راه حل های مشابه فن میز است در حالی که از فن های دستی هوشمندتر است.

تدارکات

شما نیاز دارید:

1x آردوینو UNO

نوار چسب 1 برابر

هدرهای انباشته مرد به زن

سرصفحه های پین مردانه

سرصفحه های پین زنانه

سیم های تک هسته ای (رنگهای کافی و متنوع برای سهولت در مرجع)

سوئیچ 1x SPDT

سنسور اولتراسونیک 1x HC-SR04

پتانسیومتر 1x 3386 2 کیلو اهم

1x ترانزیستور قدرت TIP110

1x تیغه فن (قابل نصب بر روی موتور دلخواه)

موتور 1x 3V

تجهیزات آزمایش ، مونتاژ و برنامه نویسی:

برش نوار چوبی 1 برابر

مولتی متر دیجیتال 1 برابر (DMM)

1 برابر تخته نان

سیم برنده 1 برابر

سیم برش 1 برابر

انبردست 1 برابر

1 برابر آهن لحیم کاری

1 برابر پایه لحیم کاری

پاک کننده نوک آهن لحیم کاری 1 برابر

لحیم کاری (کافی)

پمپ جوش 1 برابر (در صورت تمایل فتیله)

1 برابر هر دستگاهی که بتواند Arduino IDE را اجرا کند

Arduino IDE ، روی دستگاه دلخواه شما نصب شده است

مرحله 1: آزمایش سخت افزار

ابتدا سخت افزار را آزمایش کنید. یک تخته نان برای این کار بسیار مفید است ، اگرچه در صورت عدم وجود تخته نان ، از کابل های بلوز نیز استفاده می شود. تصاویر روند آزمایش را به همراه تصویر صفحه Tinkercad از نحوه سیم کشی مدار نشان می دهد. چیزهای زیادی برای گفتن وجود ندارد که اطمینان حاصل کنید اجزای شما به تنهایی کار می کنند و در یک مدار آزمایش ساده با هم کار می کنند. DMM در این مرحله همچنین برای بررسی عدم خرابی اجزای شما مفید است.

مرحله 2: ساختن مدار

بعد ، مدار را لحیم کنید. برای این مرحله باید سربرگ های Arduino ، stripboard و stacking خود را داشته باشید.

نوار و سربرگ ها را با سرصفحه های آردوینو تراز کنید. هنگامی که تأیید کردید فاصله شما درست است ، سرصفحه های روی هم را لحیم کنید. به یاد داشته باشید که در جایی که شورت نمی خواهید ، آثار خود را برش دهید. می توانید از DMM خود برای بررسی تداوم بین سپر و خود آردوینو استفاده کنید. وقتی چک های پیوستگی خود را به پایان رساندید ، لحیم کاری قطعات را شروع کنید.

برای سیم کشی مدار می توانید به نمودار Tinkercad پیشتر یا تصاویر شماتیک و نوار تخته EAGLE که در اینجا نشان داده شده است مراجعه کنید.

چیدمان اجزا به گونه ای است که لحیم کاری را می توان به حداقل رساند. ممکن است فشرده ترین نباشد ، اما قرار دادن اجزاء در یک سپر بزرگتر آسان تر است.

جایی که سنسور اولتراسونیک زن روی سربرگ قرار می گیرد ، من می توانم از پین GND ، D13 و D12 برای ارائه GND ، Echo و Trigger به سنسور اولتراسونیک استفاده کنم. من فقط نیاز به ردگیری بین هدر زن که سنسور اولتراسونیک در آن قرار دارد و پین D11 به منظور تأمین 5+ ولت به سنسور ، بریدم.

به همین ترتیب ، پتانسیومتر در جایی قرار دارد که در حال حاضر پین های +5V و GND وجود دارد ، به طوری که من فقط نیاز به ردگیری بین برف پاک کن پتانسیومتر (این پین میانی است) و پین دوم GND که در مجاورت آن قرار دارد ، برش می دهم. تنظیم سرعت آنالوگ من به پین A3 بدون ارسال سیگنال به GND ، که نقطه ورودی آنالوگ را شکست می دهد.

هدر شکست موتور به گونه ای است که می توانم از جایی که پین امیتر TIP110 در آن قرار دارد استفاده کنم و فقط کافی است که زمین موتور را به نزدیکی سنسور اولتراسونیک بچسبانیم. من از یک کانکتور 4 پین Molex به عنوان کابل شکست خود استفاده کردم ، هرچند هر چیزی که مناسب باشد نیز خوب است. فکر کنم سم خود را بردارید

تنها استثنا سوئیچ SPDT است که بیشتر در لبه نوار نوار قرار دارد تا هنگامی که سنسور اولتراسونیک در هدرهای زن وارد شد ، در دسترس کاربر قرار گیرد.

خط +5V بین سنسور اولتراسونیک ، پین جمع کننده TIP110 و پتانسیومتر مشترک است.

پایه پایه TIP110 از طریق سپر به پایه 9 آردوینو متصل می شود. با خیال راحت از پین های دیگری که برای کنترل PWM در دسترس هستند استفاده کنید.

باز هم ، DMM شما در اینجا مفید است تا اطمینان حاصل شود که اتصالات در جایی که باید وجود داشته باشد ، وجود دارد و هیچ چیز در جایی که وجود ندارد. به خاطر داشته باشید که آیا قطعات سپر به درستی به خود آردوینو متصل شده اند ، با انجام آزمایش پیوستگی بین اتصالات لحیم کاری آردوینو و قطعه ای که قصد آزمایش آن را دارید ، بررسی کنید.

مرحله 3: برنامه نویسی (و آزمایش برنامه نویسی) مدار

این مرحله یا بیهوده ترین یا ناامید کننده ترین مراحل است. هدف برنامه انجام موارد زیر است:

1. فاصله را بررسی کنید

2. اگر فاصله <آستانه از پیش تعیین شده است ، ارسال سیگنال PWM به موتور را بر اساس ورودی آنالوگ پتانسیومتر شروع کنید.

3. در غیر این صورت ، با تنظیم سیگنال PWM روی 0 ، موتور را متوقف کنید

در هر دو مرحله 2 و 3 یک اشکال زدایی () وجود دارد که فاصله اولتراسونیک و ورودی آنالوگ شناسایی شده را چاپ می کند. در صورت تمایل می توانید آن را حذف کنید.

متغیرهای "refresh" و "max_dist" در برنامه هریک به ترتیب میزان نظرسنجی و حداکثر فاصله تشخیص را کنترل می کنند. این را به دلخواه تنظیم کنید.

فایل در اینجا پیوست شده است.

مرحله 4: همه چیز را کنار هم قرار دهید

اگر مدار آنطور که باید رفتار کرد و به این مرحله رسیدید ، تبریک می گویم! این پروژه اکنون می تواند به تنهایی کار کند. در تصویر می بینید که کل مدار از طریق یک باتری از طریق اتصال Micro USB روی صفحه تغذیه می شود و دیگر به لپ تاپ شما متصل نیست.

در این مرحله ، می توانید مدار را تغییر دهید ، یا اگر احساس می کنید ماجراجو هستید ، نظر خود را در این مورد بسازید.

در زمان مناسب ، من امیدوارم بتوانم PCB را برای این پروژه با استفاده از روتر CNC ، یا تلاش کنم. می توانید طرح PCB تولید شده را در تصویر بالا مشاهده کنید

مرحله 5: برنامه های آینده و برخی یادداشت ها

با انجام این پروژه ، برخی از موارد فوری که امیدوارم بتوانم در این اوقات فراغت با این پروژه به آنها دست یابم عبارتند از ، اما محدود به موارد زیر نیست:

- یک ایستگاه واقعی برای فن

- این اندازه را تا اندازه حتی جمع و جورتر و کوچک تر کاهش دهید. احتمالاً برای این کار به آردوینو نانو نیاز دارم

- یک راه حل قدرت مناسب تر ، یعنی پاور بانکی که در مرحله قبل مشاهده کردید برای طرحی مستقل که به آن اشاره کردم کمی بزرگتر است.

برخی از یادداشت ها (برای شخص آینده من و هر کسی که از طریق اینترنت سر و کار دارد):

ممکن است توجه داشته باشید که در حالی که لیست قطعات نیاز به برد Uno دارد ، تخته ای که از طریق این راهنما می بینید چیزی جز Uno نیست. این در واقع نوعی از Uno به نام SPEEEduino است که توسط گروهی از دانشجویان و استاد ناظر آنها در پلی تکنیک سنگاپور توسعه داده شد. از نظر عملکردی بسیار مشابه است ، مگر موارد اضافی مانند ورودی Micro USB فقط برای تغذیه که در مرحله قبل پروژه را مشاهده می کنید و حتی دارای سربرگ هایی برای اتصال ماژول Wi-Fi ESP01 است. می توانید در اینجا با SPEEEduino آشنا شوید.