Automatisk skrivbordsfläkt: 5 steg

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

Utförd av Tan Yong Ziab.

Detta projekt syftar till att bygga en enkel automatisk fläkt som är lämplig för kontor eller studier för att minska vårt beroende av luftkonditionering. Detta skulle bidra till att minska sitt koldioxidavtryck genom att tillhandahålla ett sätt för målinriktad kylning som automatiskt kan slå på och av sig själv, istället för att förlita sig på kraftigt hungrig luftkonditionering. Dessutom är den tillräckligt energieffektiv för att drivas från en powerbank, vilket innebär att den är mer bärbar än liknande skrivbordsfläktlösningar samtidigt som den är smartare än handhållna fläktar.

Tillbehör

Du skulle behöva:

1x Arduino UNO

1x remsa

Man-till-hona staplingshuvuden

Manliga stifthuvuden

Kvinnliga stifthuvuden

Enkeltrådstrådar (tillräckligt och i olika färger för enkel referens)

1x SPDT -omkopplare

1x ultraljudssensor HC-SR04

1x 3386 2 kilo ohm potentiometer

1x TIP110 effekttransistor

1x fläktblad (kan monteras på den valda motorn)

1x 3V motor

Utrustning för testning, montering och programmering:

1x bandskärare

1x digital multimeter (DMM)

1x brödbräda

1x trådavdragare

1x trådklippare

1x tång

1x lödkolv

1x lödstativ

1x lödkolvspetsrengörare

Lödning (tillräckligt)

1x avlödningspump (Wick om så önskas)

1x vilken maskin som helst som kan köra Arduino IDE

Arduino IDE, installerad på din valda maskin

Steg 1: Testa hårdvara

Testa först hårdvaran. En brödbräda är oerhört användbar för detta, även om bygelkablar också kan användas när en brödbräda inte är tillgänglig. Bilderna visar testprocessen tillsammans med en Tinkercad -skärmdump av hur kretsen är ansluten. Det finns inte mycket att säga utöver att se till att dina komponenter fungerar på egen hand och fungerar tillsammans i en enkel testkrets. En DMM i detta skede är också till hjälp för att kontrollera om dina komponenter inte är felaktiga.

Steg 2: Bygg kretsen

Löd sedan kretsen. Du bör ha din Arduino, bandbräda och staplingshuvuden för detta steg.

Rikta in bandbordet och sidhuvudet med sidhuvudena på Arduino. När du har bekräftat att ditt avstånd är korrekt ska du löda stapelhuvudena. Kom ihåg att klippa ut spår där du inte vill ha shorts. Du kan använda din DMM för att kontrollera kontinuiteten mellan skölden och själva Arduino. När du är klar med dina kontinuitetskontroller, börja lödda delarna.

Du kan hänvisa till Tinkercad -diagrammet tidigare eller EAGLE -schemat och stripboard -bilderna som visas här för att koppla kretsen.

Komponenternas layout är sådan att lödning kan minimeras. Det är kanske inte det mest kompakta, men det skulle vara lättare att lägga ut komponenter i en större skärm.

På den plats där kvinnan rubriker ultraljudssensorn sitter på bandbrädan, kan jag redan använda stift GND, D13 och D12 för att ge GND, Echo och Trigger till ultraljudssensorn. Jag behövde bara klippa av spåret mellan honhuvudet som ultraljudssensorn sitter i och stift D11 för att leverera +5V till sensorn.

På samma sätt sitter potentiometern där det redan finns +5V och GND -stift så att jag bara behöver klippa av spåret mellan torkaren på potentiometern (det är mittstiftet) och det andra GND -stiftet det är intill för att ge min analoga hastighetsinställning till stift A3 utan att skicka signalen till GND, vilket skulle besegra punkten för den analoga ingången.

Motorrubrikhuvudet är placerat så att jag kan dra nytta av var TIP110: s sändarstift är och man skulle bara behöva löda motorns mark till den nära ultraljudssensorn. Jag använde en 4 -polig Molex -kontakt som min brytkabel, men allt som passar är också bra. Välj ditt gift antar jag.

Det enda undantaget är SPDT -omkopplaren, som är placerad längre ut på kanten av bandplattan för att vara tillgänglig för användaren när ultraljudssensorn sätts in i honhuvudena.

+5V -ledningen delas mellan ultraljudssensorn, TIP110s kollektorstift och potentiometern.

TIP110: s basstift är anslutet till stift 9 på Arduino genom skärmen. Använd gärna andra stift som är tillgängliga för PWM -kontroll.

Återigen, din DMM är användbar här för att säkerställa att det finns anslutningar där det borde finnas, och ingenting där det inte finns. Kom ihåg att kontrollera om skärmens komponenter är korrekt anslutna till själva Arduino genom att utföra kontinuitetstestning mellan lödfogarna på Arduino och komponenterna du vill testa.

Steg 3: Programmering (och testning av programmering av) kretsen

Detta steg är antingen det mest underhållande eller mest frustrerande av stegen. Syftet med programmet är att utföra följande:

1. Kontrollera avstånd

2. Om avståndet <förutbestämt tröskelvärde, börja skicka PWM -signal till motorn baserat på potentiometerns analoga ingång.

3. Stanna annars motorn genom att ställa in PWM -signalen på 0

Både steg 2 och 3 har en felsökning () i dem som skriver ut ultraljudsavståndet och den analoga ingången som detekteras. Du kan ta bort den om så önskas.

Variablerna "refresh" och "max_dist" i programmet styr var och en avfrågningshastigheten respektive det maximala detektionsavståndet. Ställ in detta efter eget tycke.

Filen bifogas här.

Steg 4: Sätt ihop allt

Om du låter kretsen agera som den ska och kom till det här steget, grattis! Detta projekt kan nu fungera på egen hand. På bilden kan du se att hela kretsen drivs av ett batteri via en inbyggd Micro USB-kontakt och inte längre är bunden till din bärbara dator.

I detta skede kan du ändra kretsen, eller om du känner dig mer äventyrlig kan du bygga din egen uppfattning om detta.

I god tid hoppas jag att kunna eller försöka fräsa ut kretskortet för detta projekt med en CNC -router. Du kan se den genererade PCB -layouten i bilden ovan

Steg 5: Framtidsplaner och några anteckningar

Med det här projektet gjort inkluderar några av de mer omedelbara sakerna som jag hoppas att jag kan uppnå med detta projekt på fritiden, men är inte begränsade till:

- Ett riktigt stativ för fläkten

- Krympa ner detta till en ännu mer kompakt och fristående storlek; Jag skulle nog behöva en Arduino Nano för detta

- En mer lämplig kraftlösning, det vill säga kraftbanken du ser i föregående steg är lite för stor för en fristående design som jag just refererade till

Några anteckningar (för mitt framtida jag och varje själ som vågar mig via Internet):

Du kanske märker att medan dellistan kräver ett Uno -kort, är tavlan du ser genom den här guiden allt annat än en Uno. Detta är faktiskt en variant av Uno som kallas SPEEEduino, som utvecklades i Singapore Polytechnic av en grupp studenter och deras handledande föreläsare. Det är funktionellt väldigt likt, med undantag för tillägg som Micro USB-ingången för ström endast som du ser som driver projektet i föregående steg och till och med har rubriker för att ansluta ESP01 Wi-fi-modul. Du kan lära dig mer om SPEEEduino här.