Arduino HVAC серво термостаты/контроллері: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:28

Менің «жасыл» нұсқаулығыма қош келдіңіз! Мен сізге Arduino-ны, температуралық сенсордың екі серво қозғалтқышын және металдан (немесе ағаштан) қалай пайдалану керектігін көрсетемін, қабырға арқылы желдеткіш қондырғысының цифрлық термостатын жасау үшін. CB Richard Ellis (ірі жылжымайтын мүлік фирмасы) мәліметтері бойынша, Нью -Йорк - бұл жалға берушілер нарығы, халықтың 1/3 бөлігі ғана өз үйіне ие (АҚШ -тың қалған бөлігінде үйдің 70% -ға жуығы). Бұл Нью -Йоркте 5 мм -ден астам адам жалдамалы пәтерлерде немесе үйлерде тұрады дегенді білдіреді. Жалға алатын қондырғыларда орталық кондиционердің кез келген түрі немесе тіпті термостатикалық басқарылатын жүйе болуы өте сирек кездеседі. Көптеген пәтерлерде төмендегі бейнеде көрсетілгендей қабырғаға тұрақты қондырғылар бар. Өкінішке орай, бұл қондырғыларда температураны реттеу мүмкіндігі жоқ және оларды тек ыстыққа, суыққа немесе өшіруге мәжбүрлеуге болады. Тұтынушылардың энергиясы орталығының мәліметі бойынша, жылыту мен салқындату сіздің энергияңыздың шамамен 45 пайызын құрайды. Федералды үкімет орташа үй иесі он жыл ішінде жылыту мен салқындату үшін 10 000 доллардан астам жұмсайды деп есептейді. Бөлме кондиционерлерінің салқындату қабілеті сағатына BTU немесе Британдық жылу қондырғыларында өлшенеді. 700-1000 шаршы метрлік пәтерді салқындату үшін (бір бөлмелі немесе мүмкін 2 бөлмелі), сізге шамамен 20 000 BTU қажет. Бұл 1,7 тоннаға немесе 5, 861 ваттқа барабар. Бір кВт/сағ үшін 0,15 доллар, бұл сіздің ЖЖЖ қондырғысын іске қосу үшін сағатына 0,88 доллар тұрады! Себебі, ЖЖА қондырғылары көп энергия жұмсайды (әсіресе жаздың ыстық мезгілінде «кондиционерлеу» режимінде болғанда) және жалға алушылардың оңай іске асыруға мүмкіндігі жоқ. Энергетикалық жұлдыздар (яғни тиімдірек) қондырғылары немесе олардың температурасын реттеу үшін, мен термостат сияқты HVAC қондырғысын тұрақты өзгертусіз басқарудың жолын іздегім келді! Бұл құрылғыны енгізу ақшаңызды үнемдеп қана қоймай, пәтеріңіздегі температураны тұрақты ұстап тұруға, энергия шығынын азайтуға және жаздың ыстық айларында біздің елдердің электр желілеріне жүктемені азайтуға көмектеседі!

1 -қадам: Өнімдер мен бөлшектер тізіміне шолу

Шолу мен бөлшектер тізімі: Электроника бөлшектерінің тізімі: 1) Екі серво. Мен Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311) қолдандым, оны бір сервоға 10 доллардан төмен сатып алуға болады. SparkFun сервосы (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) де жұмыс істеуі керек. 2) Температураны тексеру: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (мен Duemilanove қолдандым - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Мен Adafruit ProtoShield қолдандым (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), бірақ сіз кішкене нан тақтасын қолдана аласыз (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) Температураға арналған 4K7 резисторы. Зонд: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9В қабырға адаптері: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63 Hardware бөліктерінің тізімі: 1) Мен жергілікті аппараттық дүкеннен (Home Depot) сатып алынған алюминийді қолдандым. Серво кронштейнінің өлшемдері 4 «x 1» x 0,25 «және екі соңғы тірек-1» x 0,25 «x 0,25». Немесе алюминийдің осы өлшемді бөлігін Интернеттен сатып алуға сілтеме: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-alumini-extruded.aspx және http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-alumin-extruded.aspx2) Мен (6) 1/2 «8-32 SHCP (розеткаға арналған бұрандалар) мен (2) қолдандым 1 «8-32 SHCP. Мен оларды жергілікті аппараттық дүкеннен сатып алуды ұсынар едім, бірақ оларды интернеттен де оңай сатып алуға болады. Мұнда сілтемелер: 1/2 «: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 және 1»: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Сізге алдыңғы қадамда қолданылатын бұрандаларға сәйкес келетін шүмек қажет болады. Мен 8-32 бұранданы қолданғандықтан, мен 8-32 шүмегін сатып алдым. Тағы да, оны жергілікті аппараттық дүкеннен сатып алуға болады, бірақ егер сіз онлайн тапсырыс бергіңіз келсе, мына сілтеме: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) 29 нөмірі. бұрғылау ұшы (бұл 8-32 шүмектерге сәйкес келеді; егер сіз басқа өлшемді бұранда мен шүмекті қолдансаңыз, сәйкес бұрғылау ұшын сатып алыңыз). ЕСКЕРТПЕ: Көптеген аппараттық дүкендерде бұрғылармен шүмектер сатылады, бұл сізге дұрыс өлшемді сатып алуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ мына жерден алуға болады: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Tools:1) Мен бұрғылауды (қолмен немесе бұрғылау машинасы болуы мүмкін) және темір араны қолдандым. 2) Егер сіз серводы алюминий қондырғысына жабыстырғыңыз келсе (тесіктерді бұрғылау мен түртудің орнына), мен JBWeld немесе Gorilla Glue Arduino кітапханасын пайдалануды ұсынар едім: Серво кітапханасынан басқа (Arduino бағдарламалық жасақтамасына кіреді), Сізге OneWire кітапханасы қажет. Кітапхана туралы толығырақ мына жерден оқи аласыз: com/wtpollard/Software/FileSharing7.html

2 -қадам: Серво қондырғысы мен электрлік схеманы құру

Міне, серво қондырғысы мен электрониканың схемасы қалай жасалатыны туралы бейне шолуы. Толығырақ төмендегі фотосуреттен қараңыз!

3 -қадам: Arduino коды

Төмендегі txt файлында Arduino коды бар. Сіз бұл файлды кодты көру үшін аша аласыз, содан кейін бағдарламаны іске қосу үшін Arduino бағдарламалық жасақтамасына көшіріп/қоюға болады. Бейне: Arduino кодының негізгі, содан кейін егжей-тегжейлі шолуы.

4 -қадам: Отладка және орнату

ЕСКЕРТПЕ: Егер сіз ардуиноны металл бетке қойсаңыз, түбінде резеңке аяқтарыңыз бар екеніне көз жеткізіңіз! Әйтпесе, Arduino астындағы дәнекерлеу қосылыстары тақтаны қысатын металлға тиіп кетеді!

5 -қадам: Қорытынды ойлар мен болашақ идеялар

Қорытынды ой: Көргеніңізге рахмет! Егер сіз энергияны үнемдеудің, ақша үнемдеудің және жайлы пәтерді күтіп ұстаудың тамаша әдісін іздесеңіз, бұл бейне сізге ұнады деп сенемін. Жаздың ыстық айларында жоғары сұраныс қосымша электр станцияларын желіге қосуға мәжбүр етеді, олар көбінесе қымбат қондырғылар болып табылады және олар біздің қоршаған ортаны ластауға үлес қосады. Егер сізде HVAC жүйесін энергия жұлдызына сәйкес жаңарту мүмкіндігіңіз болса немесе сіз «кәсіби» термостатты орната алсаңыз, жасаңыз! Бірақ егер сіз көпқабатты үйде тұрсаңыз және ондай мүмкіндіктер болмаса, қоршаған ортаны қорғау үшін осы жобаны қарастырыңыз! Болашақ идеялары: Серво орнатылғаннан кейін, бұл жобаны кеңейтудің бірнеше тамаша әдістері бар. Мұнда аз ғана: 1) Температура сенсорын бөлме ішіне стратегиялық орналастыруға болатындай етіп сымға қойыңыз 2) Ардуиноға төрт режимді қосу үшін түймешіктерді қосыңыз: Өшіру, Кондиционер, Жылу немесе Температуралық зонд режимі (яғни, құрылғыны сөндіруге, ыстыққа немесе кондиционерге қосуға мүмкіндік береді немесе құрылғының температура зондының көрсеткішіне сәйкес әрекет етуіне мүмкіндік береді) 3) Ағымдағы температураны көрсету үшін 7 сегментті жарық диодты немесе СКД пайдаланыңыз 4) Ethernet қалқанын қолданыңыз Интернетті басқаруды қосу немесе ағымдағы температураны жариялау үшін (яғни твиттер арқылы). Бұл идея Adafruit-тің «Tweet-a-Watt» (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) шабыттанған5) Ыстық/суық потенциометрді басқару үшін үшінші серво пайдаланыңыз (ескерту): arduino -да үш серво пайдалану бағдарламалық қамтамасыз етуді қолдануды талап етеді - толығырақ мына жерден қараңыз: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo) 6) Xbee немесе RF арқылы сымсыз темп -зонд (РФ үшін, қараңыз https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 және https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949) немесе потенциометр8) Пәтерді салқын ұстау үшін құрылғыны белгілі бір уақытта пәтерді автоматты түрде салқындатуға (яғни жұмысқа үйге келгенге дейін) немесе түнде «импульстік» режимге өтуге орнату. 9) Evil Mad Scientist немесе ITP Boarduino-ны арзан әрі кіші қондырғы үшін пайдаланыңыз! Evil Mad Scientist үшін https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 қараңыз PCB & ATMEL чипі мен 16 МГц кристалы мен қақпақтары бар жиынтық ретінде сатып алуға болатын тақталар ~ 12 доллар Немесе NYU ITP оқулығын нан тақтасын жасау туралы оқыңыз!