Khám phá dự án điều khiển nhiệt độ DIY cho người mới bắt đầu

Trải nghiệm với các dự án điều khiển nhiệt độ thân thiện với người mới bắt đầu sử dụng Arduino, cảm biến và rơ-le - tuyệt vời cho các lò sản xuất giống, sản xuất rượu, hoặc các hệ thống nhà thông minh!

Giới thiệu

Kiểm soát nhiệt độ là điều cần thiết đối với nhiều ứng dụng công nghiệp và hộ gia đình, từ việc duy trì môi trường ấp đến điều kiện sản xuất bia tối ưu. DIYĐiều khiển nhiệt độCác dự án cho phép người mới bắt đầu có được kinh nghiệm thực tế với điện tử, lập trình và sáng tạo thiết bị trong khi học các kỹ năng thực hành như thiết kế điện tử. Bài viết này sẽ giúp bạn thông qua một số dự án điều khiển nhiệt độ DIY thân thiện với người mới bắt đầu trong khi phác thảo tất cả các vật liệu và bước cần thiết để hoàn thành thành công.

1. để hiểu được bộ điều khiển nhiệt độ

Định nghĩa

Bộ điều khiển nhiệt độ là các thiết bị được thiết kế để duy trì một môi trường lý tưởng bằng cách theo dõi và điều chỉnh các bản đọc nhiệt độ hiện tại để điều chỉnh các cơ chế làm nóng hoặc làm mát phù hợp. Chúng thường bao gồm các cảm biến để đo nhiệt độ không khí xung quanh, bộ điều khiển giải thích dữ liệu về các phép đo này, và các thiết bị đầu ra điều chỉnh các cài đặt này phù hợp.

Các loại điều khiển nhiệt độ:

Các bộ điều khiển nhiệt độ khác nhau, bao gồm bật/tắt, tỷ lệ và PID (tỷ lệ tích phân -vi phân). Các dự án DIY sử dụng bộ điều khiển On/Off đơn giản hoặc bộ điều khiển PID PRI do sự dễ dàng thực hiện và hiệu quả của chúng ở việc duy trì nhiệt độ ổn định.

2. Các dụng cụ và vật liệu cần thiết

Những công cụ thiết yếu:

Để bắt tay vào các dự án điều khiển nhiệt độ DIY, một số công cụ cơ bản rất cần thiết:

* Hàn sắt: để kết nối các bộ phận

* Multimeter: Dùng để đo điện áp, dòng điện và điện trở một cách chính xác.

* Breadboard: sử dụng cho các mạch tạo mẫu mà không hàn.

* Dây Jumper: đó là để tạo kết nối trên breadboard.

Các thành phần cần thiết cho các dự án này:

Các thành phần cần thiết cho các dự án này bao gồm:

* Arduino là một bộ vi điều khiển được sử dụng như bộ não của bất kỳ dự án nào.

* Các cảm biến nhiệt độ như T cho phép chúng tôi theo dõi chính xác nhiệt độ.

* Relays: Rái áp có thể bật và tắt các thiết bị làm nóng/làm mát.

* Màn hình LCD: Cung cấp các bản điều tra và cài đặt nhiệt độ.

* Cung cấp điện: được sử dụng để cung cấp năng lượng cho Arduino và các thành phần liên quan.

Thiết bị an toàn:

Để làm việc điện tối ưu, luôn phải trang bị các thiết bị an toàn, bao gồm:

* Găng tay bảo vệ bàn tay khỏi bị bỏng hoặc sốc điện

* Kính an toàn: Để tránh những tia chớp và mảnh vỡ hàn.

3. Dự án điều khiển nhiệt độ tự nhiên đơn giản

Dự án 1: Điều khiển nhiệt độ trên/tắt cơ bản:

Mục đích là tạo một bộ điều chỉnh nhiệt bật/tắt bằng cách sử dụng Arduino, một mô-đun chuyển tiếp và cảm biến TMP36 như các thành phần của dự án kiểm soát nhiệt độ DIY này. Các bước hoàn thành bao gồm kết nối tất cả các yếu tố cần thiết (Cảm biến Arduino + Cảm biến TMP36 + module chuyển tiếp + breadboard/Jumper wire, vv).

Các bước:

1. Kết nối cảm biến nhiệt độ với Arduino: kết nối cảm biến nhiệt độ TMP36 thông qua VCC, GND và chân tín hiệu sẽ làm tương tự.

2. Chương trình Arduino: Tạo một mã đơn giản đọc các thông số nhiệt độ của cảm biến và quản lý tiếp sức dựa trên nhiệt độ ngưỡng.

3. Kết nối mô-đun chuyển tiếp và phần tử quạt/sưởi ấm với Arduino: kết nối mô-đun chuyển tiếp và làm nóng phần tử hoặc quạt trực tiếp.

4. Thiết lập kiểm thử: Tải mã lên Arduino và hệ thống kiểm thử bằng cách thay đổi nhiệt độ trong khi xem phản ứng của nó đối với chuyển mạch liên lạc chuyển tiếp hoạt động tốt như thế nào.

Ứng dụng: Dự án này là lý tưởng cho các lò ấp trứng, nhà kính thu nhỏ, hoặc bất kỳ ứng dụng nào đòi hỏi điều chỉnh nhiệt độ cơ bản.

Dự án 2: Điều khiển nhiệt độ PID:

Mục tiêu của chúng tôi cho Dự án 2 là tạo ra một bộ điều khiển nhiệt độ tiên tiến bằng cách sử dụng điều khiển PID, Arduino, cảm biến nhiệt độ DS18B20, một rơle tiếp sức rắn (SSR), một bảng điều khiển màn hình LCD, và các dây bật van làm thành phần.

Các bước:

1. Kết nối cảm biến nhiệt độ và SSR: Gắn cảm biến DS18B20 và SSR vào Arduino.

2. Lập trình Arduino với điều khiển PID: thực hiện thuật toán điều khiển PID trong mã Arduino để duy trì nhiệt độ ổn định.

3. Nhiệt độ và điểm đặt: Sử dụng màn hình LCD để hiển thị nhiệt độ và điểm đặt hiện tại.

4. Kiểm thử và tinh chỉnh: tải mã và kiểm tra hệ thống, điều chỉnh các thông số PID cho hiệu suất tối ưu.

Ứng dụng: thích hợp để sản xuất bia, lên men và các ứng dụng khác đòi hỏi phải kiểm soát nhiệt độ chính xác.

4. Mẹo cho các dự án DIY thành công

Quy hoạch và thiết kế:

Điều quan trọng là đảm bảo kinh nghiệm xây dựng mịn để lập kế hoạch và thiết kế bất kỳ dự án DIY nào từ khi bắt đầu, từ lập kế hoạch bố trí và kết nối thông qua hiển thị các kết nối và bố cục của nó, xác định bất kỳ vấn đề tiềm năng nào sớm nhất có thể, và tạo ra một sơ đồ để minh họa mọi thứ liên quan đến việc tạo ra nó. Hỗ trợ thị giác này cũng hỗ trợ trong quá trình xác định các vấn đề tiềm năng khi chúng xuất hiện, đảm bảo một kinh nghiệm xây dựng dễ dàng hơn nói chung.

Khắc phục sự cố và kiểm tra:

Kiểm thử là một thành phần không thể thiếu của các dự án DIY. Sau khi lắp ráp, kiểm tra từng thành phần riêng biệt để đảm bảo nó hoạt động như dự định - các vấn đề phổ biến bao gồm kết nối lỏng lẻo, dây điện không chính xác và các bộ phận lỗi - trước khi sử dụng đa kế để kiểm tra các mức liên tục và điện áp.

Cân nhắc về an toàn:

Luôn luôn đặt an toàn là ưu tiên hàng đầu khi làm việc với các linh kiện điện. Hãy đảm bảo không gian làm việc của bạn không có các vật liệu dễ cháy, sử dụng các công cụ cách nhiệt và cố gắng không làm việc trực tiếp trên mạch điện. Nếu bạn cần làm rõ thêm bất cứ bước nào trong quá trình hội nghị hoặc sửa đổi, hãy tìm sự hướng dẫn của các cá nhân có hiểu biết hoặc nguồn tin trực tuyến đáng tin cậy.

Tóm lại, các dự án điều khiển nhiệt độ DIY cung cấp cho người mới bắt đầu một cơ hội tuyệt vời để thu thập kiến thức về điện tử và lập trình trong khi xây dựng các thiết bị có giá trị. Bằng cách theo dõi các dự án và bí quyết của chúng tôi, mọi người có thể xây dựng thành công và sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ riêng của họ - các dự án không chỉ mở rộng kỹ năng kỹ thuật mà còn làm sáng tỏ các ứng dụng khác nhau của nó.