הפוך את בקר הטמפרטורה שלך עם ארדואינו

פרסומת

תרימו את הלחם המושלם, תבשלו בירה יפה וגוזלים אפרוחים מאושרים עם בקר טמפרטורה של Arduino. אם אתה גר באקלים פחות אמין כמו אנגליה, הוראות שאומרות לך לשמור על משהו בטמפרטורה מוגדרת אינן מועיל במיוחד - אין לנו מזגנים, והעלאת התרמוסטט לכל הבית אינה מעשית רק להכנת מכשיר כיכר לחם. אפילו אם הם מוחזקים בפנים, אפרוחים יכולים למות אם הטמפרטורה יורדת בלילה; ולהביא אותם לבקוע מלכתחילה יש טווח טמפרטורות מחמיר עוד יותר. אבל אני זקוק ללחם שלי, והגוזלים זקוקים לבקיעה - כך שבמקום לרכוש ציוד יקר, נוכל לרוקן יחד בקר טמפרטורה מוסמך עם ארדואינו וקטעי בית.

הדבר נכון גם לשמירת קרירות של פריטים - זה יכול להיות בזבזני להפעיל מקרר שלם רק כדי להכין יוגורט - אך עם בקר טמפרטורה העיקרון הוא זהה. במקום להפעיל גוף חימום, תפעילו את התקע על מיני מקרר או גוף קירור אחר, כמו למשל Peltier (מצנן תרמי) - וכמובן, ההיגיון יהפוך.

מה שאתה תצטרך

זהו פרויקט של ארדואינו - אם מעולם לא עבדת עם ארדואינו בעבר, שלנו מדריך למתחילים בחינם תחילת העבודה עם ארדואינו: מדריך למתחיליםArduino היא פלטפורמת אב-טיפוס אלקטרונית עם קוד פתוח המבוססת על חומרה ותוכנה גמישים ונוחים לשימוש. הוא מיועד לאמנים, מעצבים, חובבים ולכל מי שמעוניין ליצור חפצים או סביבות אינטראקטיביות.

קרא עוד הוא מקום פנטסטי להתחיל בו.

• ארדואינו
• חיישן טמפרטורה - אני משתמש ב- TMP36, מכשיר חבילה זולה המגיע עם ה- Oomlout (בריטניה) / Sparkfun ערכה למתחילים (ארה"ב).
• מתגי תקע ממסר או RC
• מסופי הברגה
• תיבה כדי ללכוד את החום
• גוף חימום או נורת ליבון ומתקן (או שניהם)

הפריט האחרון נותר מעורפל במכוון. אם יש לך נורה ליבון (מהסוג שמתחמם, לא נורה חוסכת אנרגיה), או מנורה חמה לפציעות ספורט וכאלה, זה כנראה הקל ביותר להתקנה. אני משתמש ברצועת חימום - בעיקרון רצועת גומי שמתחממת כשמעבירים חשמל ומשמשת אותה על פחמימות וחביות בשלבי תסיסה ראשוניים בייצור יין או בירה - מבחינה טכנית זה יכול להיות סיכון שריפה כשלא מתפתלים סביב משהו, כך אנא אל תעשו זאת, אני משתמש בזה רק כדי לבדוק. אתה יכול גם לקנות רפידות חימום לאותה מטרה.

מטעמי בטיחות, אני משתמש בתקעי RC אלה כדי להחליף מכשירי AC, כאשר בקר נפרץ זה מזה מאמר אוטומציה ביתי זה שלוט במכשירים מארדואינו: תחילת האוטומציה הביתיתבפעם האחרונה הראיתי לכם כמה דרכים להשמיע את נאום פרויקטים Arduino שלכם באמצעות SiriProxy, OS X פריטים מובנים שניתן לדבר עליהם וכמה סקריפטים של Automator, או אפילו חומרה ייעודית לזיהוי קולי שבב. אני... קרא עוד . זה אלחוטי, כך שבשום שלב אין צורך לגעת בחוטים חיים.

חישת טמפרטורה

נתחיל בחיווט ובדיקת החיישן. [תרשים של אדאפרויט]

כאשר הצד השטוח כלפיכם והרגליים פונות כלפי מטה, חיישן הטמפרטורה TMP36 מחובר +, אות, GND בסדר הזה. ה- + עובר לפלט 3.3 וולט מארדואינו; אתה צריך גם קו נוסף העובר מ- +3.3 וולט לפין AREF - זה אומר לארדואינו להשתמש 3.3 וולט להתייחסות קלט אנלוגי במקום 5 וולט. חבר את סיכת האות של החיישן ל- A1. בניסיונות קודמים השתמשתי ב- TMP36 ישירות בקו 5 וולט; זה עובד, למרבה הצער כשהוא משויך לממסר, הייתה ירידת חשמל בכל פעם שהממסר הופעל, וכתוצאה מכך קריאות משתנות מאוד.

השתמשתי בכבל רשת ישן ככבל איתות - שימושי מאוד שיש בסביבה, מכיוון שיש בתוכו 8 חוטים. עם זאת, הכבל דק למדי, לכן הקפד לחזק את הקצה השני באמצעות הלחמה במקום בו תידפק לתוך בלוק מסוף.

הנוסחה בקוד מניחה שאתה משתמש בחיישן tMP36; אתה אמור להיות מסוגל למצוא דוגמת קוד לחיישנים אחרים. זה קוד הדגימה הוא מ- Adafruit - טען אותו ופתח את המסוף הסידורי כדי לבחון את הפלט.

השווה עם מדחום במידת האפשר. הקריאות לא נכונות?

• בדוק שהמתח שמסופק הוא למעשה 3.3 וולט
• האם גם AREF מחובר ל -3.3 וולט?

הוספת היגיון Switch

כדי לשלוט בגוף החימום, אני משתמש בשקעי תקע RC אלה מ- Maplin ו- פירקו את הבקר. יש לחבר רק את הקרקע ואת סיכת הבקרה. שיניתי את הקוד כך שיכלול את הספריות הרלוונטיות שתוכלו להוריד מכאן.

בשלב זה, אני גם הולך להסיר את כל ההתייחסויות לפרנהייט ולהמשיך לעבוד עם צלזיוס בלבד. אז הגדרתי טמפרטורה רצויה לשמור, והוספתי במבנה בקרה פשוט כזה:

אם (טמפרטורה C 

אין כאן שום דבר מורכב שלא תבינו - פשוט השווה את קריאת הטמפרטורה הנוכחית לזו הרצויה והפעל את המתג אם הוא נמוך יותר; אחרת, כבה את זה.

הקוד המלא יכול להיות נמצא כאןעם זאת, תצטרך להתאים זאת אם אתה משתמש בממסר (זה לא קשה). להלן תרשים החיווט השלם בו השתמשתי:

לשים את הכל ביחד

הדביקו את החיישן בתוך התיבה בה אתם משתמשים, והניחו את גוף החימום בכל מקום שמתאים. הגדר את הטמפרטורה הרצויה והפעל את הכל. אם אתה שומר את המחשב שלך כרגע, אתה יכול להשתמש במסוף הסידורי כדי לראות שינויים כאשר התיבה שלך מתחממת.

עבודה נוספת

• כדי להפחית את ההשפעה של תנודות טמפרטורה כלשהן, תוכלו לנסות להחליק את התוצאות. צרו מערך לאחסון 10 קריאות, וחישבו ממוצע בכל לולאה.
• כדי למנוע הפעלה מהירה של ביטול גוף החימום, צור משתנה לאחסון ספירה לאחור. בכל פעם שאתה מפעיל או מבטל, רשום את השעה הנוכחית בספירה לאחור, ואז לפני שתחליף את המצב שוב, בדוק אם חלף משך הזמן X מאז שינוי המצב האחרון.
• לפרויקט חסר מחשב, חבר מסך LCD קטן כדי להציג את הטמפרטורה הנוכחית ולאפשר לך לראות את הטמפרטורה הנוכחית והרצויה.

מבחן זה

לבסוף, מה יהיה הפרויקט הזה ללא מבחן קטן? הקצפתי במכונת הלחם חבילה של בצק מוכן וחלקתי אותו לשני כיכרות. זה שנחמד בתוך התיבה היה מעט יותר גדול, אבל אז טמפרטורת האוויר הסביבה כיום היא ממילא כ 26 מעלות צלזיוס - זה יהיה מועיל בהרבה בחורף. בלי קשר, כדאי לי להכין מרק שילווה את הלחם המקסים הזה.

אז מה הייתם מצריכים טמפרטורה קבועה?