Kontrolli i temperaturës me tifozët Arduino dhe PWM: 6 hapa (me fotografi)

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-23 15:10

Kontrolli i temperaturës me PID në tifozët Arduino dhe PWM për ftohjen e serverit DIY/raftit të rrjetit

Disa javë më parë më duhej të krijoja një raft me pajisjet e rrjetit dhe disa serverë.

Rafti vendoset në një garazh të mbyllur, kështu që diapazoni i temperaturës midis dimrit dhe verës është mjaft i lartë, dhe gjithashtu pluhuri mund të jetë një problem.

Ndërsa shfletoja në internet për zgjidhje ftohëse, zbulova se ato janë mjaft të shtrenjta, në vendin tim të paktën, duke qenë se> 100 € për 4 tifozë të montuar në tavan 230V me një kontroll termostat. Nuk më pëlqeu disku i termostatit sepse thith shumë pluhur kur punohet, për shkak se tifozët shkojnë me fuqi të plotë dhe nuk jep fare ajrosje kur nuk punohet.

Pra, i pakënaqur me këto produkte, vendosa të shkoj në rrugën DIY, duke ndërtuar diçka që mund të mbajë pa probleme një temperaturë të caktuar.

Hapi 1: Si funksionon

Për t'i bërë gjërat shumë më të lehta, shkova për tifozët e DC: ata janë shumë më pak të zhurmshëm sesa tifozët e AC ndërsa janë pak më pak të fuqishëm, por ato janë akoma më shumë se të mjaftueshme për mua.

Sistemi përdor një sensor të temperaturës për të kontrolluar katër tifozë që drejtohen nga një kontrollues Arduino. Arduino i shtyp tifozët duke përdorur logjikën PID dhe i çon ata përmes PWM.

Temperatura dhe shpejtësia e ventilatorit raportohen përmes një ekrani 8-shifror me 7 segmente, i pajisur në një shufër alumini të montuar në raft. Përveç ekranit, ekzistojnë dy butona për rregullimin e temperaturës së synuar.

Hapi 2: Çfarë kam përdorur

Shënim: Unë u përpoqa ta realizoja këtë projekt me gjërat që kisha të shtrira në shtëpi, kështu që jo gjithçka mund të jetë ideale. Buxheti ishte një shqetësim.

Këtu janë përbërësit që kam përdorur:

• Hardware

  • Një panel akrilik: përdoret si bazë (1,50 €);
  • Katër profile PVC në formë L 3.6x1cm (4.00 €);
  • Një panel alumini: i prerë në 19 "në gjerësi (3.00 €);

• Elektronikë

  • Katër tifozë PWM 120 mm: Unë shkova për Arctic F12 PWM PST për shkak të aftësisë për t'i grumbulluar ato paralelisht (4x 8,00 €);
  • One Pro Micro: Çdo bord i mundësuar nga ATMega 32u4 duhet të funksionojë mirë me kodin tim (4.00 €);
  • Një tabelë stafetë: për të fikur tifozët kur nuk janë të nevojshëm (1,50 €);
  • Një modul ekrani 8-shifror 7 segmentesh MAX7219 (2,00 €);
  • Tre butona për shtyp, 1 është për rivendosje (2.00 €);
  • Një ndërprerës i energjisë 3A (1.50 €);
  • Një bashkues kabllor LAN: për të shkëputur me lehtësi montimin kryesor me panelin e ekranit (2.50 €);
  • Një furnizim me energji të dyfishtë 5V dhe 12V: Ju mund të përdorni 2 PSU të ndarë ose një 12V me konvertues hap poshtë në 5V (15,00 €);
  • Kabllot, vidhat dhe përbërësit e tjerë të vegjël (5.00 €);

Kostoja totale: 74,00 € (nëse më duhej të blija të gjithë përbërësit në Ebay/Amazon).

Hapi 3: Rasti

Rasti është bërë nga 4 profile plastike të hollë në formë L të ngjitura dhe të lidhura në një dërrasë akrilike.

Të gjithë përbërësit e kutisë janë ngjitur me epoksi.

Katër vrima 120 mm janë prerë në akrilik për t'iu përshtatur tifozëve. Një vrimë shtesë pritet për të lejuar kalimin e kabllove të termometrit.

Paneli i përparmë ka një ndërprerës të energjisë me një dritë treguese. Në të majtë, dy vrima lejojnë që kablloja e panelit të përparmë dhe kablli USB të dalin jashtë. Shtohet një buton shtesë i rivendosjes për programim më të lehtë (Pro Micro nuk ka një buton rivendosjeje, dhe nganjëherë është i dobishëm për të ngarkuar një program në të).

Kutia mbahet nga 4 vida që kalojnë nëpër vrima bazën akrilike.

Paneli i përparmë është bërë nga një panel alumini i krehur, i prerë në 19 në gjerësi dhe me një lartësi ~ 4cm. Vrima e ekranit është bërë me një Dremel dhe 4 vrimat e tjera për vida dhe butona janë bërë me një stërvitje.

Hapi 4: Elektronikë

Bordi i kontrollit është mjaft i thjeshtë dhe kompakt. Gjatë krijimit të projektit, zbulova se kur furnizoj tifozët 0% PWM, ata do të funksionojnë me shpejtësi të plotë. Për të ndaluar plotësisht tifozët të rrotullohen, shtova një stafetë që mbyll tifozët kur nuk janë të nevojshëm.

Paneli i përparmë është i lidhur me tabelën përmes një kabllo rrjeti që, duke përdorur një bashkues kabllor, mund të shkëputet lehtësisht nga rrethimi kryesor. Pjesa e pasme e panelit është bërë nga një kanal elektrik 2.5x2.5 dhe i fiksuar në panel me shirit të dyanshëm. Ekrani është gjithashtu i fiksuar në panel me kasetë.

Siç mund ta shihni në skemat, unë kam përdorur disa rezistorë tërheqës të jashtëm. Këto ofrojnë një tërheqje më të fortë se ajo e arduino.

Skemat Fritzing mund të gjenden në repon time GitHub.

Hapi 5: Kodi

Specifikimet e Intel për tifozët me 4 pin sugjerojnë një frekuencë të synuar 25KHz PWM dhe një interval të pranueshëm 21 kHz deri në 28 kHz. Problemi është se frekuenca e paracaktuar e Arduino është 488Hz ose 976Hz, por ATMega 32u4 është krejtësisht e aftë të japë frekuenca më të larta, kështu që ne vetëm duhet ta vendosim atë në mënyrë korrekte. Iu referova këtij artikulli në lidhje me PWM të Leonardos për të përcaktuar kohëmatësin e katërt në 23437Hz që është më i afërti që mund të arrijë në 25KHz.

Kam përdorur biblioteka të ndryshme për ekranin, sensorin e temperaturës dhe logjikën PID.

Kodi i përditësuar i plotë mund të gjendet në repon time GitHub.

Hapi 6: Përfundimi

Pra ja ku është! Më duhet të pres deri në verë për ta parë atë në veprim, por jam shumë i bindur se do të funksionojë mirë.

Unë jam duke planifikuar të bëj një program për të parë temperaturën nga porta USB që kam lidhur me një Raspberry Pi.

Shpresoj se gjithçka ishte e kuptueshme, nëse jo më tregoni dhe do të shpjegoj më mirë.

Faleminderit!