Arduino HVAC Servo Termostat/Kontrollues: 5 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:31

Mirësevini në udhëzuesin tim "të gjelbër"! Unë do t'ju tregoj se si të përdorni një Arduino, dy servo motorë një sensor të temperaturës dhe një metal (ose dru) për të bërë një termostat dixhital për një njësi HVAC përmes murit. Sipas CB Richard Ellis (një firmë e madhe e pasurive të patundshme), New York City është një treg qiradhënësish, me vetëm rreth 1/3 e popullsisë që zotëron shtëpinë e tyre (kundrejt gati 70% të pronësisë së shtëpisë për pjesën tjetër të SHBA). Kjo do të thotë se mbi 5 mm njerëz në NYC jetojnë në apartamente ose shtëpi me qira. Isshtë shumë e rrallë që njësitë me qira të kenë ndonjë formë të ajrit të kondicionuar qendror apo edhe një sistem të kontrolluar nga termostatiku. Shumë apartamente kanë njësi të përhershme përmes murit si ajo e parë në videon më poshtë. Fatkeqësisht, këto njësi nuk kanë aftësi për të rregulluar temperaturën dhe mund të detyrohen vetëm në nxehtësi, të ftohtë ose të fikur. Sipas Qendrës së Energjisë së Konsumatorit, Ngrohja dhe Ftohja zënë rreth 45 përqind të faturës tuaj të energjisë. Qeveria federale vlerëson se pronari mesatar i shtëpisë shpenzon më shumë se $ 10, 000 për ngrohje dhe ftohje gjatë një periudhe dhjetëvjeçare. Kapaciteti ftohës i kondicionerëve të dhomës matet në BTU, ose Njësitë Termike Britanike, në orë. Për të ftohur një apartament prej 700-1000 metra katrorë (një dhomë gjumi ose ndoshta një dhomë me 2 dhoma të vogla), ju duhen rreth 20, 000 BTU. Kjo është e barabartë me 1.7 ton ose 5, 861 vat. Me 0.15 dollarë për kWh, kjo do të thotë se kushton 0.88 dollarë/orë për të drejtuar njësinë tuaj HVAC! Sepse njësitë HVAC përdorin shumë energji (veçanërisht kur janë në modalitetin e ajrit të kondicionuar) gjatë muajve të nxehtë të verës) dhe qiramarrësit nuk kanë aftësinë për ta zbatuar me lehtësi njësitë e yjeve të energjisë (dmth. më efikase) ose për të rregulluar temperaturën e tyre, doja të gjeja një mënyrë, pa bërë ndryshime të përhershme, për të kontrolluar një njësi HVAC si një termostat! Zbatimi i kësaj pajisje jo vetëm që mund t'ju kursejë para, por mund të ndihmojë në ruajtjen e një temperature më të qëndrueshme në banesën tuaj, të zvogëlojë konsumin e energjisë dhe të ndihmojë në zvogëlimin e sforcimit të vendosur në rrjetin elektrik të kombeve tona gjatë muajve të nxehtë të verës!

Hapi 1: Pasqyrë e listës së produktit dhe pjesëve

Pasqyrë & Lista e Pjesëve: Lista e Pjesëve Elektronike: 1) Dy Servo. Kam përdorur Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311) i cili mund të blihet për nën 10 dollarë për servo. Servo SparkFun (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) gjithashtu duhet të funksionojë. 2) Sonda e temperaturës: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (Kam përdorur Duemilanove - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Kam përdorur Adafruit ProtoShield (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), por gjithashtu mund të përdorni një tabelë të vogël buke (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) një rezistencë 4K7 për Temperaturën Sonda: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) Përshtatës muri 9V: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Hardware 1) Kam përdorur Alumin të blerë nga dyqani im lokal i pajisjeve (Home Depot). Dimensionet e kllapës servo janë 4 "x 1" x 0.25 "dhe dy shtyllat fundore janë 1" x 0.25 "x 0.25". Përndryshe, këtu është një lidhje për të blerë këtë copë alumini me madhësi në internet: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx dhe http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx2) Kam përdorur (6) 1/2 "8-32 SHCP (vida të kapakut të kokës së prizës) dhe (2) 1 "8-32 SHCP's. Unë do të rekomandoja blerjen e këtyre nga dyqani juaj i pajisjeve lokale, por ato gjithashtu mund të blihen lehtësisht në internet. Këtu janë lidhjet: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 dhe 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Ju do të keni nevojë për një rubinet që përputhet me çdo vidë që përdorni në hapin e mëparshëm. Meqenëse kam përdorur 8-32 vida, bleva një rubinet 8-32. Edhe një herë, kjo mund të blihet në dyqanin tuaj lokal të pajisjeve, por nëse dëshironi të porositni në internet, këtu është një lidhje: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Një numër 29 stërvitje (kjo korrespondon me 8-32 rubinetat; nëse përdorni një vidë & trokitje të madhësisë tjetër, blini stërvitjen e duhur). SHENIM: Shumë dyqane të pajisjeve i shesin çezmat me stërvitje, të cilat do të sigurojnë që të blini madhësinë e duhur. Gjithashtu i disponueshëm këtu: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Mjetet:1) Kam përdorur një stërvitje (mund të jetë një stërvitje dore ose shtypi stërvitje) dhe një sharrë hekuri. 2) Nëse preferoni t'i ngjisni servo -t në bazën e aluminit (në vend të shpimit dhe goditjes së vrimave), unë do të rekomandoja përdorimin e Bibliotekës JBWeld ose Gorilla Glue Arduino: Përveç bibliotekës servo (e përfshirë me softwre Arduino), keni nevojë për bibliotekën OneWire. Mund të lexoni më shumë për bibliotekën këtu (opsionale): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire ose thjesht shkarkoni bibliotekën nëpërmjet kësaj lidhjeje: https://homepage.mac. com/wtpollard/Software/FileSharing7.html

Hapi 2: Ndërtimi i Servo Mount & Elektrike Skematike

Këtu keni një përmbledhje video se si të ndërtoni servo mount dhe skemat e pajisjeve elektronike. Shikoni foton më poshtë për më shumë!

Hapi 3: Kodi Arduino

Një skedar txt më poshtë përmban kodin Arduino. Ju mund ta hapni këtë skedar për të parë kodin dhe pastaj kopjoni/ngjiteni në programin tuaj Arduino për të ekzekutuar programin. Video: Një ecje themelore dhe më pas më e plotë e kodit Arduino.

Hapi 4: Debugging dhe Instalimi

SH NOTNIM: Nëse e mbështetni arduinon tuaj në një sipërfaqe metalike, sigurohuni që të keni disa këmbë gome në pjesën e poshtme! Përndryshe, lidhjet e saldimit në pjesën e poshtme të Arduino do të prekin metalin i cili do të shkurtojë tabelën!

Hapi 5: Mendimet përfundimtare dhe idetë e së ardhmes

Mendimet e fundit: Faleminderit për shikimin! Nëse jeni duke kërkuar një mënyrë të shkëlqyeshme për të kursyer energji, kurseni para dhe akoma mbani një apartament të rehatshëm, shpresojmë se ju ka pëlqyer kjo video. Gjatë muajve të nxehtë të verës, kërkesa maksimale detyron termocentralet shtesë të futen në internet, të cilat shpesh janë impiante më të shtrenjta për të funksionuar dhe kontribuojnë më shumë në ndotjen e mjedisit tonë. Nëse keni aftësinë për të përmirësuar sistemin tuaj HVAC në një energji të pajtueshme me yllin ose mund të instaloni një termostat "profesional", ju lutemi bëni! Por nëse jetoni në një ndërtesë apartamentesh dhe thjesht nuk i keni ato mundësi, ju lutemi merrni parasysh këtë projekt për mjedisin! Idetë e ardhshme: Pasi të keni servo -në në vend, ka disa mënyra të shkëlqyera për të zgjeruar këtë projekt. Këtu janë vetëm disa: 1) Vendosni Sensorin e Temperaturës në një tel në mënyrë që të mund të vendoset në mënyrë strategjike brenda dhomës2) Shtoni butona në Arduino në mënyrë që të keni katër mënyra: Fikur, A/C, Nxehtësia ose Modaliteti i Sondës së Temperaturës (dmth ju lejon të fikni njësinë, të nxeheni ose të kondiciononi ose lejon që njësia të veprojë sipas leximit të sondës së temperaturës) 3) Përdorni një LED me 7 segmente ose një LCD për të shfaqur temperaturën aktuale 4) Përdorni një Mburojë Ethernet për të mundësuar kontrollin e internetit ose për të publikuar temperaturën tuaj aktuale (dmth. përmes twitter). Kjo ide është frymëzuar nga "Tweet-a-Watt" i Adafruit (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Përdorni një servo të tretë për të kontrolluar potenciometrin e nxehtë/të ftohtë (shënim: Përdorimi i tre servo -ve në arduino kërkon përdorimin e softwareservo -ve - shihni këtu për më shumë: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo)6) Sonda e temperaturës pa tel nëpërmjet Xbee ose RF (për RF, shihni https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 dhe https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Vendosni kufijtë e pragut të temperaturës në pajisje duke përdorur një tastierë ose një potenciometër8) Vendosja e njësisë për të ftohur automatikisht apartamentin në kohë të caktuara (p.sh. para se të mbërrini në shtëpi në punë) ose për të kaluar në një gjendje "pulsi" gjatë natës, duke alternuar midis fikjes dhe ftohjes në mënyrë që ta mbani apartamentin të freskët, por jo keni AC gjatë gjithë natës 9) Përdorni Evil Mad Scientist ose ITP Boarduino për një njësi më të lirë dhe më të vogël! Shihni https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 për Shkencëtarin e Keq të Çmendur Tabela të cilat mund t'i blini si një çantë e cila përfshin çipin PCB & ATMEL dhe një kristal dhe kapakë 16Mhz për 12 dollarëOseLexoni tutorialin e NYU ITP se si të krijoni një arduino buke!