מערכת מאוורר/מיזוג אוויר אוטומטית: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

ברוך הבא! במדריך זה אלמד אותך כיצד לבנות מערכת מאווררים/מיזוג אוויר אוטומטית משלך. מדריך זה עוסק במאוורר חלון המשמש לצינון חדרים בחום הקיץ. מטרתו של פרויקט זה היא ליצור מערכת שתפקח ותסדיר באופן אוטומטי את טמפרטורת החדר על ידי שליטה במאוורר חלון משותף. בנוסף, היכולת לשלוט במאוורר באופן אלחוטי באמצעות סמארטפון תיושם באמצעות לוח פיתוח Wifi Esp8266/NodeMCU יחד עם אפליקציית IoT, Blynk. מערכת הבקרה העיקרית משתמשת בארדואינו ובכמה רכיבים נוספים. בואו ניכנס לזה!

שלב 1: איסוף רכיבים

לצורך הוראה זו תזדקק ל:

- Arduino Uno (מגיע עם כבל נתונים USB) - קנה כאן (אמזון) (לוחות דומים אחרים כמו ה- Arduino Mega יעבדו גם כן)

- תצוגת LCD בגודל 16x2 (בפרויקט זה, אני משתמשת בתצוגה ללא מתאם מודול 16 פינים. אם יש לך את המתאם, ל- Arduino יש הדרכות כיצד לחבר את מתאם המודול ל- Arduino Uno)

- חיישן טמפרטורה/לחות DHT11 (3 פינים) - קנה כאן (אמזון) - יש שתי גרסאות: 3 פינים ו -4 פינים. כאן אני משתמש בחיישן 3 פינים מכיוון שקל יותר להשתמש בו ולחבר אותו כיוון שלא צריך להוסיף נגד. הקפד לבדוק את נקודת החיתוך של החיישן שלך, מכיוון שליצרנים שונים יש pinouts מעט שונים לחיישן זה.

- פוטנציומטר 10k אוהם - קנה כאן (אמזון)

- 2 לחצנים - קנה כאן (אמזון)

- סרוו מתכת הילוכים - קנה כאן (אמזון) - אינך צריך להשתמש בסרוו מתכת, מכיוון שהכל תלוי במאוורר החלון שלך. הסרוו ישמש להנעת המתג במאוורר, כך שהכל תלוי בכוח הדרוש להנעת המתג. אני משתמש בסרוו הילוך ממתכת, כי למאוורר שלי יש מתג יציב, ובאופן כללי, סרוורי הילוך ממתכת נוטים להישבר בהרבה מסרוואות פלסטיק רגילות.

- חוטי מגשר זכר לזכר ונקבה - נקנה כאן (אמזון)

- לוח פיתוח Wifi Esp8266/NodeMCU - קנה כאן (אמזון)

- Blynk (אפליקציה לנייד בחינם זמינה ב- App Store וב- Google Play)

- כבל מיקרו USB לתכנות Esp8266/NodeMCU

- חומרים שונים לבניית מכשיר המאפשר לסרוו להזיז את המתג על המאוורר. (תמונה של המכשיר שלי תכלול בהמשך)

שלב 2: חיווט הכל

תרשים החיווט בהתאמה אישית עבור Arduino מוצג למעלה.

*הערה חשובה*

DHT11 ו- Esp8266/NodeMCU עדיין צריכים להיות מחוברים לארדואינו. הסרוו צריך להיות מחובר גם ל- Esp8266/NodeMCU.

חיבורים:

DHT11 - ארדואינו

VCC - 5v (על קרש הלחם)

GND - GND (על קרש הלחם)

אות (S) - פין אנלוגי A0

_

Arduino - Esp8266/NodeMCU

פין דיגיטלי 8 - פין דיגיטלי 3 (D3)

פין דיגיטלי 9 - פין דיגיטלי 2 (D2)

_

חיבורי סרוו

חוט אדום - 5V (על קרש הלחם)

חוט שחור/חום - GND (על קרש הלחם)

חוט צהוב/כתום - פין דיגיטלי 0 (D0) ב- Esp8266/NodeMCU

שלב 3: תכנות הארדואינו

קובץ ה- Arduino להורדה עבור מעגל ה- Arduino הראשי נמצא למטה.

*חָשׁוּב*

ודא שהתקנת את הספריות הנדרשות (dht11 ו- LiquidCrystal)

*אם כבר מותקנות שתי הספריות הללו (בדוק שוב, מכיוון שישנן הרבה ספריות DHT11 שונות) תוכל להעלות את קוד ה- Arduino מהקובץ למעלה ל- Arduino שלך*

כדי להוריד את ספריית LiquidCrystal, ב- IDE של Arduino, לחץ על סקיצה, כלול ספרייה ולאחר מכן לחץ על נהל ספריות. המתן עד לטעון של כל הספריות ולאחר מכן הקלד LiquidCrystal בשורת החיפוש. זו צריכה להיות הספרייה הראשונה שהופיעה, מאת ארדואינו ואדאפרוט. (לידיעתך, ייתכן שכבר היא מותקנת, מכיוון שזו אחת הספריות המופיעות לעתים קרובות כאשר אתה מוריד את ה- IDE. אם כן, פשוט עבור לפסקה הבאה) ודא שזו הגרסה העדכנית ביותר ולחץ על להתקין. בסיום ההתקנה, סגור את ה- IDE.

כדי להוריד את ספריית dht11, עבור לכאן ולחץ על הכפתור הירוק מימין שאומר "שיבוט או הורד" ולחץ על "הורד ZIP". יש להוריד קובץ zip למכשיר שלך. פתח את גיבוי Arduino IDE ולחץ על Sketch, Include Library והוסף ספריית ZIP. בחר את קובץ ה- ZIP הדחוס שהורדת זה עתה. לאחר התקנת הספרייה בהצלחה, סגור את ה- IDE פעם נוספת. פתח אותו מחדש ונווט אל Custom_Fan_AC_System. עכשיו אתה יכול לבחור את הלוח והיציאה שלך ולהעלות אותו ל- Arduino.

שלב 4: הגדרת Blynk עם Esp8266/NodeMCU

ראשית, הורד את אפליקציית Blynk מחנות האפליקציות (iOS) או מחנות Google Play (אנדרואיד).

פתח את האפליקציה וצור חשבון. צור פרויקט חדש, וקרא לו מערכת אוטומטית של מאווררים. בחר Esp8266 או NodeMCU עבור המכשיר (או שצריך לעבוד). בחר Wifi כסוג החיבור. לאחר מכן לחץ על "צור פרויקט". יש ליצור קוד אימות. זה ישמש מאוחר יותר.

כעת לחץ על המסך (או החלק שמאלה) ותפריט יופיע. לחץ על כפתור מעוצב והזן את בקרת המערכת כשם. עבור Pin, גלול אל Digital ובחר D1. החלק את המצב מהדחיפה למתג. עבור התווית off, קראו לזה Room. עבור התווית on, קראו לה Mobile. לאחר מכן לחץ על אישור בפינה השמאלית העליונה של המסך. לחץ שוב על המסך כדי לעבור לתפריט ולחץ על המחוון. תן לזה שם מתג מאוורר. לסיכה, גלול אל וירטואלי ובחר V0. אם הטווח שנקבע הוא בין 0-1023, שנה את 1023 ל- 180. לאחר מכן לחץ על אישור בפינה השמאלית העליונה. לחץ על המסך בפעם האחרונה וגלול מטה עד שתראה מתג מקוטע. לחץ על "הוסף אפשרות" ומכיוון שלמאוורר שלי יש שלוש הגדרות, כבוי, נמוך וגבוה, שמתי את האפשרות הראשונה כבוי, ואז נמוך ואז גבוה. אין לחבר את המתג הזה ל- PIN. מקם מתג זה מתחת למחוון. (הסיבה למתג זה תתברר בהמשך)

_

יש עוד ספרייה אחת (אולי שתיים) שאתה צריך להתקין, והיא ספריית Blynk. שוב, היכנס ל- IDE של Arduino, אל Sketch, Include Library ולאחר מכן מנהל הספרייה. חפש את בלינק בתיבת החיפוש, וזה של וולודימיר שימנסקי אמור לעלות. הורד את הגירסה העדכנית ולאחר שתסיים, סגור את ה- IDE.

_

ודא שהתקנת את ספריית סרוו. זוהי ספרייה מובנית עבור IDE, ולכן יש להתקין אותה. הספרייה היא של מייקל מרגוליס וארדואינו. אם היא לא מותקנת, התקן את הגירסה העדכנית ביותר וצא מה- IDE.

_

יש להתקין את Esp8266 בתוך ה- IDE. זה די פשוט, פשוט פתח את IDE ועבור אל קובץ, העדפות, ובתיבה כתובות אתרים נוספות של מנהל לוחות, הקלד:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

לאחר מכן לחץ על אישור.

_

עבור אל כלים, לוח ולאחר מכן מנהל לוחות. חפש את Esp8266. אם הוא אינו מותקן, התקן אותו ויצא מה- IDE פעם נוספת.

_

פתח את IDE וחבר את Esp8266/NodeMCU למכשיר שלך באמצעות כבל מיקרו USB. ודא שה- Arduino Uno נותק מהחשמל. עבור אל כלים ובחר את היציאה הזמינה, ולוח הלוח בחר NodeMCU 1.0 (מודול Esp-12E).

_

הורד את הקובץ עבור Esp8266/NodeMCU למעלה, וקרא את ההערות שלי ומלא את המידע הדרוש. ברגע שזה נעשה, העלה אותו ללוח.

שלב 5: בניית התקן מתג סרוו/מאוורר

כאן אראה לך כיצד בניתי מכשיר המאפשר לסרוו להחליף את המאוורר בין נמוך, גבוה וכבוי.

השתמשתי בחתיכת צינורות שקופים המתאימים היטב למתג המאוורר שלי, והשתמשתי בחתיכות לגו טכני כדי ליצור זרוע עם מנגנון אחיזה הזזה שיעלה מתחת לחלון, בדיוק כמו המאוורר. הכל תלוי במאוורר שלך ובהגדרת החדר. יש לי שולחן ליד המאוורר, כך שאני יכול פשוט לחבר אותו למשהו על השולחן. אם אין לך אובייקט נייח מוצק ליד החלון, ייתכן שיהיה עליך לחבר את הסרוו ישירות למאוורר.

זרוע הלגו יכולה לנוע בחופשיות למרחק מסוים, מרחק המאפשר למתג לנוע במלואו מקצה לקצה. הרכתי גם חתיכת לגו לצופר הסרוו בעזרת כמה ברגים קטנים ומתאמי פליז שהגיעו עם הסרוווס. לא אבטחתי חזק את זרוע הלגו סביב הצינור שנמצא במתג מכיוון שהמתג צריך לנוע מספיק בחופשיות מכיוון שזווית הצינור משתנה בגלל שהמתג הוא חצי עיגול. פשוט הכנתי קופסת לגו סביב המתג כדי שהזרוע לא תתקשה להדליק ולכבות את המאוורר. יש למטה סרטון שניתן להוריד ולצפות בו מראה את הזרוע מקרוב וכיצד היא מזיזה את המתג. הלאה לבדיקה!

שלב 6: בדיקה והסבר כולל של הפרויקט

החלטתי לעשות את הפרויקט הזה אחרי שאחי ואני שוב ושוב חלקו על הטמפרטורה של החדר שלנו. אני אוהב מאוד את המאוורר כך שהחדר מגניב מאוד, ובסופו של דבר הוא מכבה את המאוורר הרבה פעמים ואומר שהוא קר מדי. בנוסף, כשהוא חם, אני לפעמים שוכח להדליק את המאוורר כשאני לא בחדר, וכשאני עולה לישון החדר כל כך חם, ואני צריך להדליק את המאוורר אז, מה שלא עושה זאת אל תשנה את הטמפרטורה מספיק מהר לשינה טובה. אז יצאתי ליצור מערכת שיכולה לפתור את הבעיה.

_

למערכת זו שני אלמנטים: החלק האוטומטי והחלק הידני

החלק האוטומטי נשלט על ידי ה- Arduino, שם הוא כל הזמן לוקח את הטמפרטורה ומציג אותו על מסך LCD. הארדואינו משתמש גם בשני לחצני הלחיצה כדי להתאים את הטמפרטורה הרצויה של החדר. במצב אוטומטי או בחדר, Arduino מדליק את המאוורר כשהטמפרטורה הרצויה נמוכה מהטמפרטורה בפועל. כאשר הטמפרטורה הרצויה מושגת, היא מכבה את המאוורר. אפליקציית Blynk משמשת לשליטה על המערכת כולה, מכיוון שהכפתור יכול להפוך את המאוורר למצב חדר ולמצב נייד, מה שמאפשר למשתמש לשלוט בסרוו ובמאוורר מרחוק. כשהוא במצב נייד, המשתמש משתמש במחוון כדי לשלוט בסרוו. ה- Arduino עדיין ממשיך להציג את הטמפרטורה הנוכחית ואת הטמפרטורה הרצויה על ה- LCD.

_

בדיקה:

לאחר שהעלית את הקוד הן על Arduino והן על Esp8266/NodeMCU ויצרת דרך עבור סרוו לשלוט במתג המאוורר, עליך להפעיל הכל. הפעל את ה- Arduino ו- Esp8266/NodeMCU (בין אם זה באמצעות USB, מקור 5v וכו ') והמתן מספר שניות עד שהכל יופעל. לאחר מכן פתח את אפליקציית Blynk והיכנס למסך הפרויקט ולחץ על כפתור ההפעלה בפינה השמאלית העליונה. זה צריך להיות מחובר ל- Esp8266/NodeMCU. לחץ על לחצני הלחיצה כדי לוודא שהם מתאימים את הטמפרטורה הרצויה, וודא שגם ה- LCD משתנה איתו. באפליקציית Blynk, לחץ על המתג כך שהמערכת תהיה במצב נייד. לאחר מכן הזיזו את המחוון ושחררו אותו וכדאי שתראו את הסרוו נע (למיקום מספר המעלות שהמחוון מראה. אם הוא אינו מראה את הערך, היכנסו למחוון ובדקו את המתג שאומר "הצג ערך "). הזז את המחוון מסביב עד שתקבל את המספרים המדויקים המזיזים את הסרוו כך שהמאוורר שלך נדלק וכיבוי. הזן מספרים אלה בקוד הארדואינו. * תיכנתתי רק בהגדרות הנמוכות והכבות, למרות שלי יש הגדרה גבוהה, כיוון שההגדרה הנמוכה מספיק חזקה * העלה מחדש את הקוד לארדואינו.

מטרת המתג המפולח מתחת למחוון היא להציג את הערכים עבור ההגדרות במאוורר, מכיוון שתשלוט מרחוק באמצעות המחוון. שיניתי את שם האפשרויות שלי ל

אפשרות 1. כבוי - (ערך)

אפשרות 2. נמוכה - (ערך)

אפשרות 3. גבוהה - (ערך)

בדרך זו אני יודע היכן לשים את המחוון כשאני שולט במאוורר מרחוק. עליך להזין את ערכי הסרוו שלך באפשרויות כדי שתדע לאן להזיז את המחוון. לאחר מכן תוכל להחזיר את המערכת למצב חדר (אוטומטי).

_

ברגע שזה נעשה. פשוט הגדר את הטמפרטורה הרצויה של החדר עם שני כפתורי הלחיצה, ומערכת Arduino תעשה את העבודה!

//

אם יש לך שאלות/בעיות, אל תהסס לשלוח אותן למטה ואשמח לעזור לך!:)