آردوینو HVAC سروو ترموستات/کنترل کننده: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

به آموزش سبز من خوش آمدید! من قصد دارم نحوه استفاده از آردوینو ، دو موتور سروو ، سنسور دما و مقداری فلز (یا چوب) را برای ساختن ترموستات دیجیتال برای یک واحد تهویه مطبوع دیواری نشان دهم. به گفته CB ریچارد الیس (یک شرکت بزرگ املاک و مستغلات) ، شهر نیویورک یک بازار اجاره است و تنها حدود 1/3 مردم خانه خود را دارند (در حالی که تقریباً 70 ownership مالکیت خانه برای بقیه ایالات متحده است). این بدان معناست که بیش از 5 میلی متر در نیویورک در آپارتمان ها یا خانه های اجاره ای زندگی می کنند. بسیار کم پیش می آید که واحدهای اجاره ای دارای هر نوع سیستم تهویه مطبوع مرکزی و یا حتی سیستم ترموستاتیکی باشند. بسیاری از آپارتمانها دارای واحدهای دائمی از طریق دیوار هستند مانند آنچه در فیلم زیر مشاهده می کنید. متأسفانه ، این واحدها توانایی تنظیم دما را ندارند و فقط می توانند به گرما ، سرما یا خاموش مجبور شوند. به گفته مرکز مصرف کننده انرژی ، گرمایش و سرمایش حدود 45 درصد از صورتحساب انرژی شما را تشکیل می دهد. دولت فدرال تخمین می زند که یک صاحب خانه معمولی بیش از 10،000 دلار برای گرمایش و سرمایش در یک دوره ده ساله هزینه می کند. ظرفیت خنک کننده کولرهای گازی اتاق بر حسب BTU یا واحد حرارتی بریتانیا در ساعت اندازه گیری می شود. برای خنک کردن یک آپارتمان 700-1 ، 000 فوت مربعی (یک خوابه یا شاید یک اتاق خواب کوچک 2 نفره) ، به حدود 20،000 BTU نیاز دارید. این معادل 1.7 تن یا 5 ، 861 وات است. با هزینه 0.15 دلار در هر کیلووات ساعت ، این بدان معناست که هزینه راه اندازی واحد تهویه مطبوع شما 0.88 دلار در ساعت است! زیرا واحدهای تهویه مطبوع انرژی زیادی مصرف می کنند (به ویژه هنگامی که در حالت "تهویه مطبوع" در ماه های گرم تابستان) و اجاره دهندگان توانایی اجرای آسان را ندارند. واحدهای ستاره انرژی (یعنی کارآمدتر) یا برای تنظیم دمای آنها ، می خواستم راهی پیدا کنم ، بدون ایجاد تغییرات دائمی ، یک واحد تهویه مطبوع مانند ترموستات را کنترل کنم! پیاده سازی این دستگاه نه تنها می تواند در هزینه شما صرفه جویی کند ، بلکه می تواند به حفظ دمای ثابت در آپارتمان شما ، کاهش مصرف انرژی و کاهش فشار بر شبکه برق کشورهای ما در ماه های گرم تابستان کمک کند!

مرحله 1: نمای کلی محصولات و لیست قطعات

نمای کلی و لیست قطعات: لیست قطعات الکترونیکی: 1) دو سروو. من از Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show؟name=HS-311) استفاده کردم که می توان آن را با کمتر از 10 دلار در هر سروو خریداری کرد. سرویس SparkFun (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php؟products_id=9064) نیز باید کار کند. 2) پروب دما: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php؟products_id = 2453) آردوینو (من از Duemilanove استفاده کردم - https://www.adafruit.com/index.php؟main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) من از Adafruit ProtoShield (https://www.adafruit.com/) استفاده کردم index.php؟ main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51) اما می توانید فقط از یک نان برد کوچک (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php؟products_id=8802)5) یک مقاومت 4K7 برای دما استفاده کنید. کاوشگر: https://www.radioshack.com/product/index.jsp؟productId=20623466) آداپتور دیواری 9V: https://www.adafruit.com/index.php؟main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Hardware Part 1) من از آلومینیوم خریداری شده از فروشگاه سخت افزار محلی خود (Home Depot) استفاده کردم. ابعاد براکت سروو 4 "x 1" x 0.25 "و دو پایه انتهایی 1" x 0.25 "x 0.25" است. متناوباً ، پیوندی برای خرید آنلاین این قطعه آلومینیوم به صورت آنلاین وجود دارد: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx و http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-alumin-extruded.aspx2) من از (6) 1/2 اینچ 8-32 SHCP (پیچ درپوش سر سوکت) و (2) استفاده کردم 1 "8-32 SHCP من توصیه می کنم اینها را از فروشگاه سخت افزار محلی خود خریداری کنید ، اما می توانید آنها را به راحتی به صورت آنلاین نیز خریداری کنید. در اینجا پیوندها وجود دارد: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT؟PMAKA=430-0041 و 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ؟ PMAKA = 430-0045.3) شما به یک شیر آب نیاز دارید که با پیچ هایی که در مرحله قبل استفاده می کنید مطابقت داشته باشد. از آنجا که از 8-32 پیچ استفاده کردم ، یک شیر 8-32 خریدم. بار دیگر ، این را می توان در فروشگاه سخت افزار محلی خود خریداری کرد ، اما اگر مایل به سفارش آنلاین هستید ، پیوندی در اینجا وجود دارد: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT؟PMAKA=325-47724) شماره 29 مته (این مربوط به شیرهای 32-3 است ؛ اگر از پیچ و ضربه با اندازه متفاوت استفاده می کنید ، بیت مته مناسب خریداری کنید). توجه: بسیاری از فروشگاه های سخت افزار شیرآلات را با قطعات مته می فروشند ، که از خرید اندازه مناسب اطمینان حاصل می کند. همچنین در اینجا موجود است: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT؟PMAKA=325-6119 ابزارها: 1) من از مته (می تواند مته دستی یا پرس مته باشد) و اره برقی استفاده کردم. 2) اگر ترجیح می دهید سروها را به پایه آلومینیومی بچسبانید (به جای حفاری و ضربه زدن به سوراخ ها) ، توصیه می کنم از JBWeld یا Gorilla Glue Arduino Library استفاده کنید: علاوه بر کتابخانه سرو (شامل نرم افزار آردوینو) ، شما به کتابخانه OneWire احتیاج دارید. می توانید در اینجا کتابخانه را بیشتر بخوانید (اختیاری): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire یا فقط کتابخانه را از طریق این پیوند بارگیری کنید: https://homepage.mac. com/wtpollard/Software/FileSharing7.html

مرحله 2: ساخت کوه سروو و شماتیک برق

در اینجا یک نمای کلی ویدئویی از نحوه ساخت سروو و طرح های الکترونیکی ارائه شده است. برای دیدن عکس های زیر به ادامه مطلب مراجعه کنید!

مرحله 3: کد آردوینو

یک فایل txt زیر حاوی کد آردوینو است. برای مشاهده کد می توانید این فایل را باز کنید و سپس آن را کپی/پیست کرده و در نرم افزار Arduino خود اجرا کنید تا برنامه اجرا شود.

مرحله 4: اشکال زدایی و نصب

توجه: اگر آردوینو خود را روی یک سطح فلزی قرار می دهید ، مطمئن شوید که پایه های لاستیکی در قسمت پایین دارید! در غیر این صورت اتصالات لحیم کاری در قسمت پایینی آردوینو با فلز تماس می گیرد که باعث کوتاه شدن صفحه می شود!

مرحله 5: اندیشه های نهایی و ایده های آینده

اندیشه های پایانی: ممنون که تماشا کردید! اگر به دنبال راهی عالی برای صرفه جویی در انرژی ، صرفه جویی در هزینه و حفظ یک آپارتمان راحت هستید ، امیدوارم از این ویدیو لذت برده باشید. در ماه های گرم تابستان ، تقاضای اوج ، نیروگاه های اضافی را مجبور به آنلاین می کند ، که اغلب نیروگاه های گران تری هستند و باعث آلودگی بیشتر محیط زیست ما می شوند. اگر توانایی ارتقاء سیستم تهویه مطبوع خود به یک ستاره سازگار با انرژی را دارید یا می توانید یک ترموستات "حرفه ای" نصب کنید ، لطفاً این کار را انجام دهید! اما اگر در یک آپارتمان زندگی می کنید و به سادگی آن گزینه ها را ندارید ، لطفاً این پروژه را برای محیط زیست در نظر بگیرید! ایده های آینده: هنگامی که سروو را در محل خود قرار دهید ، راه های بسیار خوبی برای گسترش این پروژه وجود دارد. در اینجا فقط چند مورد وجود دارد: 1) سنسور دما را روی سیم قرار دهید تا بتوان آن را به صورت استراتژیک در اتاق قرار داد 2) دکمه هایی را به Arduino اضافه کنید تا چهار حالت داشته باشید: خاموش ، A/C ، Heat یا حالت پروب دما. (یعنی به شما این امکان را می دهد که دستگاه را به زور خاموش کنید ، به گرما یا تهویه مطبوع برسانید یا به واحد اجازه می دهد تا مطابق با اندازه گیری دماسنج عمل کند) 3) از یک LED 7 قسمتی یا یک LCD برای نمایش دمای فعلی استفاده کنید 4) از یک سپر اترنت استفاده کنید برای فعال کردن کنترل اینترنت یا انتشار دمای فعلی خود (یعنی از طریق توییتر). این ایده از "Tweet-a-Watt" Adafruit (https://www.adafruit.com/index.php؟main_page=index&cPath=32)5) الهام گرفته شده است) از یک سرو سوم برای کنترل پتانسیومتر سرد/گرم استفاده کنید (توجه داشته باشید: استفاده از سه سرو در آردوینو نیاز به استفاده از نرم افزارها دارد - برای اطلاعات بیشتر اینجا را ببینید: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo)6) پروب دمای بی سیم از طریق Xbee یا RF (برای RF ، http را ببینید: //www.sparkfun.com/commerce/product_info.php؟products_id=8946 و https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php؟products_id=8949)7) محدوده آستانه دما را با استفاده از صفحه کلید در دستگاه تنظیم کنید یا یک پتانسیومتر 8) تنظیم واحد برای خنک کردن خودکار آپارتمان در زمان های خاص (یعنی قبل از رسیدن به خانه در محل کار) یا رفتن به حالت "نبض" در شب ، متناوب بین خاموش و خنک برای خنک نگه داشتن آپارتمان اما نه 9) از Evil Mad Scientist یا ITP Boarduino برای واحد ارزان تر و کوچکتر استفاده کنید! https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 برای Evil Mad Scientist را ببینید تخته هایی که می توانید به عنوان یک کیت شامل تراشه PCB & ATMEL و کریستال و درپوش 16 مگاهرتز با قیمت 12 دلار خریداری کنید یا آموزش NYP ITU در مورد نحوه ایجاد آردوینو را بخوانید!