Làm thế nào để tạo ra một bộ điều khiển nhiệt độ TỰ động với hướng dẫn bằng bước arduino-bước

Học cách tạo một cái DIYĐiều khiển nhiệt độSử dụng Arduino. Hướng dẫn toàn diện này bao gồm các thành phần, thiết kế mạch, lập trình, lắp ráp và khắc phục sự cố. Hoàn hảo cho những người mới bắt đầu và đam mê.

  1. Giới thiệu

Bộ điều khiển nhiệt độ là thiết bị thiết yếu được sử dụng trên nhiều ứng dụng để duy trì nhiệt độ mong muốn ở phạm vi an toàn và tối ưu - là các quy trình công nghiệp hoặc tự động hóa gia đình. Trong tập này, We' LL hướng dẫn bạn thông qua việc tạo bộ điều khiển nhiệt độ DIY của riêng mình với bộ điều khiển vi điều khiển Arduino, cung cấp giải pháp hiệu quả về chi phí nhưng có thể tùy biến được.

  2. Những thành phần cần thiết

Để xây dựng bộ điều khiển nhiệt độ, những thứ sau đây sẽ là cần thiết.

Arduino Uno hoặc một vi điều khiển tương tự để sử dụng vi điều khiển

Tùy chọn cảm biến nhiệt độ bao gồm Thermistor, DHT11 hoặc DS18B20

Hiển thị các tùy chọn đơn vị có sẵn: LCD (16X2) hoặc OLED

Module chuyển tiếp: được sử dụng để điều khiển các thiết bị làm nóng/làm mát.

Tùy chọn cung cấp điện cho các thành phần: 5V hoặc 12V DC tùy thuộc vào nhu cầu thành phần

Dây kết nối: dây Jumper cung cấp kết nối thuận tiện.

Breadboard hoặc PCB: được sử dụng để xây dựng mạch điện tử

  3. Thiết kế mạch điện

Thiết kế mạch là thiết yếu trong việc phát triển bất kỳ bộ điều khiển nhiệt độ nào. Dưới đây là một sơ đồ làm nổi bật kết nối của nó.

Vi điều khiển:

Nối một board Arduino trực tiếp với nguồn cung cấp điện, với cảm biến nhiệt độ được kết nối trực tiếp với Arduino Analog đầu vào để thay đổi nhiệt độ cảm biến và gradien nhiệt độ cảm biến.

Cảm biến nhiệt (Thermistor).

Anschliessend Connect Temperature probe Sensor trực tiếp với nhiệt độ đầu vào của board Arduino cho nhiệt độ cảm biến trên điều kiện thế giới thực và ghi chúng như các số liệu analog trong Arduino' S Analog ghim đầu vào tương tự của Pin đầu ra tương tự trên bo mạch điều khiển (xem hình ảnh để chi tiết) của board Arduino để biết nhiệt độ cảm biến nhiệt độ truyền dữ liệu cảm biến đến Arduinos Tương tự ghim số Pin đầu vào tương tự

Anschliessend kết nối vi điều khiển đến nguồn điện trong khi kết nối cảm biến/cảm biến nhiệt độ với pin đầu vào Analog của pin đầu ra/cảm biến nhiệt độ trực tiếp với pin đầu ra Analog của pin đầu vào Analog trên pin đầu ra Analog của đầu vào tương tự trên/can 3

Thiết bị hiển thị:

Kết nối một MÀN hình LCD đến một trong những chân kỹ thuật số trên một Arduino để cung cấp khả năng hiển thị, trong khi kết nối mô-đun chuyển tiếp (để điều khiển thiết bị làm nóng/làm mát). 

Cuối cùng, kết nối để hiển thị, mô-đun chuyển tiếp (để điều khiển nhiệt/làm mát thiết bị điều khiển) và đơn vị chuyển tiếp đến các chân kỹ thuật số khác nhau của một Arduino cho mục đích điều khiển.

Đảm bảo rằng tất cả các bộ phận đều có quyền truy cập vào nguồn để hoạt động tối ưu

  4. Lập trình cho Arduino

Mã hóa cho một Arduino liên quan đến việc viết mã để đọc thông tin nhiệt độ từ cảm biến, thực hiện logic điều khiển và nhiệt độ hiển thị trên MÀN hình LCD của nó. Đây là một đoạn mã ví dụ:

#Bao gồm,#Xác định DHTPIN 2, DHTTYPE DHT11 và RELAYPIN 3.#Bao gồm (và xác định), (và Defune DHTPIN 2) DHTPIN2, DHTTYPEDHT11; RELAYPIN 3 dùng cho DHT DHT (DHTPIN và DHTTYPE); Liquid dcrystal LCD (7, 8, 9, 10/11/12).

Void SetUp (16, 2) Void Loop (20); Float Temp = DHT ReadTemperature (); Màn hình LCD. SetCursor (0, 0); Lcd.print (" Temp: "); Lcd.print (TEMP); Nếu (Temp 20), digitalWrite (RELAYPIN, HIGH) để kích hoạt nhiệt hoặc digitalWrite (RELAYPIN, HIGH); để bật nhiệt; Bước lắp ráp. Khối này mất khoảng 2000 phần nghìn giây để hoàn thành chương trình#39; s Assembly bước trước khi bắt đầu lại ở bước 7 cho bước lắp ráp 

Lắp ráp các thành phần có nghĩa là đặt chúng vào một bảng bánh hoặc hàn chúng vào một PCB. Hãy làm theo những bước này.

Thiết lập một bảng Arduino trên một breadboard hoặc PCB.

Gắn cảm biến nhiệt độ vào đầu vào tương tự của Arduino, gắn một bảng điều khiển LCD với các chân kỹ thuật số gắn vào để sử dụng tốt nhất, gắn các môđun relay thông qua các chân kỹ thuật số thích hợp và cung cấp năng lượng cho mạch của bạn sử dụng nguồn cung cấp tương ứng của nó. 

Kiểm thử và hiệu chuẩn kiểm tra nhiệt độ của bạn thường xuyên là chìa khoá cho chức năng thích hợp của nó và phải tuân theo các bước sau:

Bật hệ thống lên và quan sát các kết quả đo nhiệt độ hiển thị trên màn hình LCD.

Điều chỉnh điểm đặt trong mã khi cần thiết. 3. Kiểm tra chuyển tiếp bằng cách thay đổi nhiệt độ dần dần trong khi theo dõi thời gian đáp ứng chuyển tiếp. 

Rà soát cảm biến hiệu chuẩn bằng cách sử dụng các điều chỉnh mã thích hợp nếu các đọc không chính xác tồn tại.

  5. Gây rắc rối

Một số vấn đề bạn có thể gặp phải trong khi có sự cố xảy ra bao gồm:

Các kết quả đo nhiệt độ sai:

Nếu đọc không chính xác, kết nối cảm biến kiểm tra kép và hiệu chuẩn.

Relay không chuyển mạch:

Xác nhận rằng kết nối chuyển tiếp và logic kiểm soát trong mã khớp với nhau một cách chính xác.

Những vấn đề hiển thị: 

Kiểm tra tất cả các kết nối đều đúng, cũng như mã của bạn đã được cấu hình đúng.

  6. Kết luận

Xây dựng một bộ điều khiển nhiệt độ DIY với Arduino là một dự án đáng khen nhằm nâng cao sự hiểu biết của bạn về điện tử và lập trình. Hướng dẫn này cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện, từ việc thu thập các thành phần để kiểm tra và khắc phục sự cố. Với kiến thức này, bạn có thể tuỳ chỉnh và mở rộng bộ điều khiển nhiệt độ cho nhiều ứng dụng khác nhau.