Temperaturstyrd fläkt!: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Bor i ett tropiskt land som Singapore, är det frustrerande att svettas hela dagen och under tiden måste du fokusera på din studie eller arbeta i en sådan täppt miljö. För att få luften att flöda och kyla av dig själv kom jag på idén om temperaturstyrd fläkt som slås på automatiskt när temperaturen når 25 Celsius (det är då de flesta börjar känna sig varm) och fläkthastigheten till och med ökar och ger starkare vind vid 30 Celsius.

Komponenter som behövs:

1. En Arduino Uno.

2. En temperatursensor (TMP36 som har analog utgång).

3. En TIP110 -transistor.

4. En 6V likströmsmotor med fläktblad.

5. En diod (1N4007).

6. En LED.

7. Två motstånd (220Ohm och 330Ohm)

8,6V nätaggregat.

Steg 1: Skapa en schema

Här är schemat som jag har skapat för detta projekt med Eagle.

Temperaturgivarkretsen ger den analoga ingången baserad på vilken motorn är påslagen och varierar dess hastighet. Som visas i stiftlayouten ovan bör stift 1 anslutas till strömförsörjningen. Eftersom TMP36 fungerar bra under spänning på 2,7V till 5,5V (från datablad), är 5V från Arduino -kort tillräckligt för att driva temperatursensorn. Stift 2 matar ut analogt spänningsvärde till A0 -stift i Arduino som är linjärt proportionell mot centigradtemperatur. Medan Pin3 är ansluten till GND i Arduino.

Baserat på den detekterade temperaturen kommer PWM -stiftet 6 att "mata ut olika spänningar" (annan spänning uppnås genom att slå på och av signalen upprepade gånger) till basen på TIP110 -transistorn. R1 används för att begränsa strömmen så att den inte överstiger max basström (för TIP110 är den 50mA baserat på databladet.) En 6V extern strömförsörjning snarare än 5V från Arduino används för att driva motorn som den stora ström som dras av motorn kan förstöra Arduino. Transistorn här fungerar också som en buffert för att isolera motorkretsen från Arduino av samma anledning (förhindra att ström som dras av motorn skadar Arduino.). Motorn snurrar med olika hastigheter vid olika spänningar som appliceras på den. Dioden som är ansluten till motorn ska avleda den inducerade emf som genereras av motorn i det ögonblick som vi slår på och av fläkten för att förhindra att transistorn skadas. (Plötslig strömförändring orsakar bakre emf som kan skada transistorn.)

Digital pin 8 är ansluten till LED som tänds när fläkten snurrar, motstånd R2 här är för att begränsa strömmen.

Obs*: Alla komponenter i kretsen delar samma jord så det finns en gemensam referenspunkt.

Steg 2: Kodning

Kommentarer i min kodning har förklarat varje steg, följande är kompletterande information.

Den första delen av min kodning är att definiera alla variabler och stift (First Photo):

Linje 1: Temperaturen definieras som flytande så den är mer exakt.

Linje 3 & rad 4: Den lägsta temperatur vid vilken fläkten är påslagen kan anpassas till såväl andra värden som "tempHigh" vid vilken fläkten snurrar snabbare.

Linje 5: Fläktstiftet kan vara valfritt PWM -stift (stift 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Den andra delen av min kodning är att styra hela kretsen (andra fotot):

Linje 3 & rad 4: Analog-till-digital-omvandlaren i Arduino hämtar värdet på en analog signal från analogRead () och returnerar ett digitalt värde från 0-1023 (10-bitars). För att konvertera det digitala värdet till temperatur divideras det med 1024 och multipliceras med 5 V för att beräkna den digitala spänningsutmatningen från temperaturgivaren.

Line5 & Line 6: Enligt databladet för TMP36 har den en spänningsförskjutning på 0,5V så att 0,5v subtraheras från den ursprungliga digitala spänningen för att få den faktiska spänningsutgången. Slutligen multiplicerar vi den faktiska spänningen med 100 eftersom TMP36 har en skalfaktor på 10mV/grad Celsius. (1/(10mV/grad Celsius)) = 100 grader celsius/V.

Linje 18 och Line24: PWM Pin-utgångsspänning från 0-5V. Denna spänning bestäms av arbetscykeln från 0-255 med 0 som representerar 0% och 255 representerar 100%. Så "80" och "255" här är fläkthastigheten.

Steg 3: Testning och lödning

Efter att ha ritat schemat och kodat är det dags att testa kretsen på brödbrädan!

Anslut kretsen enligt schemat

Jag använde ett 9V -batteri under denna fas som inte är lämpligt för en 6V DC -motor, men det borde vara okej att ansluta dem ihop en kort stund. Under själva prototypen använde jag extern strömförsörjning för att driva 6V för motorn. Efter testning visas kretsen fungera bra. Så det är dags att lödda dem på en bräda!

Före lödning av kretsen …

Det är bra att rita kretsen på ett Stripboard Layout Planning Sheet för att planera var komponenterna ska placeras och var man ska borra hål. Baserat på min erfarenhet är det lättare att lödas när du lämnar en kolumn mellan två lödningar.

Vid lödning …

Var försiktig med komponenter med polaritet. I denna krets kommer de att vara lysdioden vars längre ben är anoden och diod vars grå del är katoden. Pinout av TIP110 transistor och TMP36 temperaturgivare bör också övervägas.

Steg 4: Demostration

För att göra hela kretsen snygg och inte så rörig, använder jag hon -till -man -huvudet för att stapla bandplattan på Arduino medan jag ansluter till stiftet i Arduino. Jag har även 3D -skrivit ut en fläkthållare för att hålla fläkten, stl -filen bifogas nedan. Under demonstrationen använder jag den externa strömförsörjningen eftersom mitt 9V -batteri inte fungerar.

Den sista demonstrationsvideon bifogas ovan. Tack för att du tittade!