Arduino vatten-/duschregulator: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Idag kommer vi att bygga en enkel vattenregulator. Detta är ett mycket enkelt projekt och mycket lätt att bygga. Denna enhet styr en magnetventil för att styra vattenflödet baserat på en viss tid. Denna tid kan enkelt ändras och koden ändras vid behov. Materialet för detta projekt kommer att vara lätt att köpa och köpa. En bra webbplats för att få komponenter billigt är aliexpress eller ebay.

Tillbehör

Arduino Uno (1)

Brödbräda (1)

Manliga till manliga bygelkablar

Manliga till kvinnliga bygeltrådar

220ohm motstånd (2)

LCD -modul 1602 (1)

12V magnetventil (1)

MOSFET (jag använde IRFZ44N, men vilken mosfet som helst skulle fungera)

1N4007 Diode (1)

Summer (1)

XL6009 Boost Buck Converter (1)

100K potentiometer eller trimmer (1)

Brytare (1)

Plastbehållare (tillval, men rekommenderas)

Steg 1: Prototyp kretsen

Prototyp kretsen på en brödbräda enligt schemat. Jag gjorde några ändringar i den ursprungliga kretsen. Eftersom jag inte har en magnetventil just nu använde jag en mosfet och ledde till att simulera solenoiden att slå på och av. Om du har en solenoid måste du använda en boost -omvandlare för att öka 5v -skenan till 12v för att byta solenoid. Jag använde en DIY -version av en boost -omvandlare, men att köpa en från aliexpress är att föredra. Om du inte vet hur du använder en brödbräda, titta på den här mycket användbara youtube -videon här: https://www.youtube.com/watch? v = 6WReFkfrUIk

Felsökning:

Om ingenting visas på LCD -skärmen, försök att justera potentiometern. Denna enhet styr bakgrundsbelysningens intensitet och kontrast. Se till att du använder en flyback -diod på mosfetkällan, annars steker du den. Detta beror på de induktiva kopplingspikarna från solenoiden när den slås på och av.

Steg 2: Ladda upp koden

Ladda ner Arduino IDE om du inte redan har gjort det från https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Om du vill ändra duschtid och uppvärmningstid kan du ändra tidpunkten på de två första raderna i koden under användarkonfiguration. Innan du laddar upp, se till att du väljer rätt kort och serieport. Detta kan göras genom att gå till verktyg och sedan ombord och hamna. Om du har problem med att använda en arduino kan du titta på denna mycket användbara youtube -video av Afrotechmods:

Steg 3: Testa kretsen

Anslut din 5v batteribank till kretsen och arduino och slå på strömbrytaren. Enheten bör börja räkna ner från en viss tid och summern ska pipa under specifika tidsintervall. Mosfeten ska stängas av när enheten räknas ner till noll. Du kan verifiera detta genom att använda en lysdiod ansluten till ett 220ohm -motstånd mellan 5v -skenan och mosfet -källan. Se till att avloppet från mosfeten är anslutet till marken. Jag stötte på några problem under testet av kretsen. När jag kopplade in arduino, bestämde min led att explodera våldsamt. Jag insåg att jag inte lade till ett strömbegränsande motstånd till ledningen. När jag bytte ut ledningen med en ny och lade till ett motstånd, uppstod inga fler problem och kretsen fungerade mycket bra.

Steg 4: Förstå kretsen

Du kanske undrar hur den här kretsen fungerar. Arduino är en mikrokontroller och det är i grunden hjärnan i hela den här installationen. Vi har programmerat den med en LCD -kod för att driva LCD -skärmen. Vi använder de digitala utgångsstiften på arduino för att skicka ut en puls med hög eller låg signal till mosfets port för att slå på den. Du kanske undrar vad en mosfet är. En mosfet är en enhet som slås på och av baserat på insignalen och låter ström flöda mellan 2 andra stift. Så här startar din bärbara dator. När du trycker på strömbrytaren skickas en signal till mosfet som gör att laddaren eller batteriet kan strömma in i det bärbara moderkortet. I det här fallet använder vi en mosfet för att slå på en magnetventil. Magnetventilen behöver 12v för att slå på och en mycket hög strömström för att initialt öppna den. Det är därför vi behöver en mosfet. Arduinoeffekten kan bara leverera 5v vid 100ma, så vi ansluter mosfeten mellan solenoiden och 12v -strömkällan, vilket kan leverera mycket mer ström. Vi skapar denna 12v strömkälla med hjälp av en boost -omvandlare, som stiger upp vår 5v från vår arduino till 12v för att driva magnetventilen. En potentiometer är en enhet som tillåter justering av motstånd, vilket är som en blockerande kraft för ström. När vi justerar denna potentiometer nära LCD -skärmen ändrar vi spänningen till bakgrundsbelysningen, vilket minskar eller ökar kontrasten och bakgrundsbelysningsintensiteten. Du kanske frågar vad som är en diod och varför behövs det i denna krets. En diod är en enhet som gör att ström kan flöda i en riktning, men inte åt andra hållet. I den här kretsen har vi den konfigurerad som en flyback -diod. Magnetventilen består av en elektromagnet för att lyfta upp en flik och stänga den när ström appliceras. När solenoiden stängs skickar den en mycket hög strömpuls tillbaka till mosfeten, vilket lätt kan steka den. Vi använder denna diod för att skicka denna höga puls tillbaka till kraftledningarna för att rädda vår mosfet. Du behöver inte denna diod för att kretsen ska fungera, men den rekommenderas för tillförlitlighet. Vi använder en brödbräda för att snabbt testa kretsen och få den att fungera. Du behöver inte lödda några komponenter om du använder en brödbräda. Lödning av en krets kan vara mycket tidskrävande och det kanske inte ens fungerar korrekt vid ditt första försök. Det är därför vi använder en brödbräda för att testa kretsen först och se till att den fungerar och sedan lödda vi den på ett protoboard för att göra den till en funktionell slutprodukt.

Bilder:

1: a - Mosfet pinout

2: a - LCD -skärm

3 - 12v solenoid

4: e - Boost -omvandlare

4: e - Arduino uno

5: e - Potentiometer

6: e - Diod

7: e - Brödbräda

8: e - Protoboard

Steg 5: Denna instruktion är inte helt klar

Eftersom jag inte har magnetventilen kan jag inte korrekt testa kretsen i en verklig situation. Så snart jag får ventilen börjar jag omedelbart att designa ett hölje, lödda komponenterna på ett kretskort och testa det på min dusch. Jag kommer att uppdatera detta instruerbart så snart jag kan. Tack för att du förstår.