Arduino және PWM желдеткіштерімен температураны бақылау: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

DIY серверін/желілік тіректі салқындату үшін Arduino және PWM желдеткіштеріндегі PID көмегімен температураны бақылау

Бірнеше апта бұрын маған желілік құрылғылар мен бірнеше серверлері бар тіректі орнату қажет болды.

Сөре жабық гаражға орналастырылған, сондықтан қыс пен жаз арасындағы температура диапазоны өте жоғары, сонымен қатар шаң проблема болуы мүмкін.

Салқындату шешімдері үшін Интернетті қарап отырып, мен олардың бағасы тым қымбат екенін білдім, олар термостатты басқару пульті бар 230 230В төбеге орнатылған желдеткіштер үшін> 100 евро. Маған термостат жетегі ұнамады, себебі ол желдеткіштердің толық қуатына көшкендіктен, ол шаңды сорып алады және қуаты жоқ кезде желдетуді мүлде бермейді.

Сонымен, мен бұл өнімдерге қанағаттанбағандықтан, мен белгілі бір температураны біркелкі ұстай алатын нәрсені жасап, DIY әдісімен жүруді шештім.

1 -қадам: Бұл қалай жұмыс істейді

Біршама жеңілдету үшін мен DC жанкүйерлеріне бардым: олар айнымалы ток желдеткіштеріне қарағанда әлдеқайда аз шулы, бірақ күші әлдеқайда аз, бірақ олар маған бәрібір жеткілікті.

Жүйеде Arduino контроллері басқаратын төрт желдеткішті басқару үшін температура сенсоры қолданылады. Arduino жанкүйерлерді PID логикасын қолданып, оларды PWM арқылы басқарады.

Температура мен желдеткіштің жылдамдығы тірекке бекітілген алюминий штангаға орнатылған 8-разрядты 7 сегментті дисплей арқылы хабарланады. Дисплейден басқа температураны реттеуге арналған екі түйме бар.

2 -қадам: Мен қолданған нәрсе

Ескерту: Мен бұл жобаны үйде жатқан заттармен жүзеге асыруға тырыстым, сондықтан бәрі де идеалды бола алмайды. Бюджет алаңдаушылық туғызды.

Міне мен қолданған компоненттер:

• Аппараттық құрал

  • Бір акрил панель: негіз ретінде пайдаланылады (€ 1.50);
  • 3,6х1 см L пішінді ПВХ профильдері (€ 4,00);
  • Бір алюминий панель: ені 19 дюймде кесілген (€ 3,00);

• Электроника

  • 120 мм PWM желдеткіштерінің төртеуі: Мен оларды Arctic F12 PWM PST -ке қатар қою мүмкіндігіне байланысты бардым (4x € 8.00);
  • One Pro Micro: кез келген ATMega 32u4 қуат тақтасы менің кодыммен жақсы жұмыс істеуі керек (€ 4.00);
  • Бір реле тақтасы: желдеткіштерді қажет болмаған кезде өшіру үшін (€ 1.50);
  • MAX7219 8 сегіздік бір дисплей модулі (€ 2.00);
  • Үш лездік батырмалар, 1 қалпына келтіруге арналған (€ 2.00);
  • Бір 3А қуат қосқышы (€ 1.50);
  • Бір LAN кабелі қосқышы: дисплей тақтасына негізгі жинақты оңай ажырату үшін (€ 2.50);
  • Бір 5В және 12В қосарланған шығыс қорек көзі: Сіз 2 ажыратылған PSU немесе 5В төмен түсетін түрлендіргіші бар 12В қолдана аласыз (€ 15.00);
  • Кабельдер, бұрандалар және басқа да кіші компоненттер (5,00 евро);

Жалпы құны: 74,00 евро (егер мен барлық компоненттерді Ebay/Amazon -да сатып алуым керек болса).

3 -қадам: іс

Корпус акрил тақтасына желімделген және тойтарылған L-тәрізді 4 жұқа пластикалық профильден жасалған.

Қораптың барлық компоненттері эпоксидпен жабыстырылған.

Желдеткіштерді орналастыру үшін акрилде 120 мм төрт тесік кесілген. Термометр кабельдерінің өтуі үшін қосымша тесік кесіледі.

Алдыңғы панельде индикатор шамы бар қуат қосқышы бар. Сол жақта екі тесік алдыңғы панель кабелі мен USB кабелінің шығуына мүмкіндік береді. Бағдарламалауды жеңілдету үшін қосымша қалпына келтіру түймесі қосылады (Pro Micro -ді қалпына келтіру түймесі жоқ, кейде оған бағдарламаны жүктеу үшін пайдалы болады).

Қорапты акрил негізі тесіктерден өтетін 4 бұранда ұстайды.

Алдыңғы панель алюминий панельден жасалған, ені 19 дюйм және биіктігі ~ 4см. Дисплей тесігі Dremel көмегімен жасалған, ал бұрандалар мен түймелер үшін қалған 4 тесік бұрғымен жасалған.

4 -қадам: электроника

Басқару тақтасы өте қарапайым және жинақы. Жобаны жасау кезінде мен желдеткіштерге 0% PWM жеткізгенде, олар толық жылдамдықпен жұмыс істейтінін білдім. Жанкүйерлердің айналуын толық тоқтату үшін мен желдеткіштерді қажет емес кезде өшіретін реле қостым.

Алдыңғы панель тақтаға кабель қосқышы арқылы негізгі корпустан оңай ажыратылатын желі кабелі арқылы қосылады. Панельдің артқы жағы 2,5х2,5 электр өткізгіштен жасалған және панельге екі жақты таспамен бекітілген. Дисплей тақтаға таспамен бекітілген.

Схемада көріп тұрғандай, мен сыртқы тартқыш резисторларды қолдандым. Бұл ардуиноға қарағанда күшті тартылуды қамтамасыз етеді.

Фритзинг схемаларын менің GitHub репозиторийімде табуға болады.

5 -қадам: Кодекс

Intel-дің 4 істікшелі желдеткіштерге арналған сипаттамасы 25 кГц мақсатты PWM жиілігін және 21 кГц-тен 28 кГцке дейінгі рұқсат етілген диапазонды ұсынады. Мәселе мынада, Arduino -ның әдепкі жиілігі 488 Гц немесе 976 Гц, бірақ ATMega 32u4 жоғары жиілікті жеткізуге өте қабілетті, сондықтан оны тек дұрыс баптау қажет. Мен бұл мақалада Леонардоның PWM 254 ГГц -ке дейінгі ең жақын 23437 Гц -ке дейінгі төртінші таймерді өлшеу туралы айттым.

Мен дисплейге, температура сенсорына және PID логикасына әр түрлі кітапханаларды қолдандым.

Толық жаңартылған кодты GitHub репозиторийімде табуға болады.

6 -қадам: Қорытынды

Міне, міне! Мен оны іс жүзінде көру үшін осы жазға дейін күтуім керек, бірақ мен оның жақсы жұмыс істейтініне сенімдімін.

Мен Raspberry Pi -ге қосылған USB портынан температураны көру үшін бағдарлама жасауды жоспарлап отырмын.

Мен бәрі түсінікті болды деп үміттенемін, егер маған айтпаса, мен жақсырақ түсіндіремін.

Рахмет!