DIY Bluetooth Water Warmer ขับเคลื่อนโดย Arduino: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

หมายเหตุ: นี่เป็นเพียงสำหรับการทดสอบ (UI ใช้ remotexy.com) เพื่อควบคุมเครื่องทำน้ำอุ่น 12v DC (แต่เดิมสำหรับใช้ในรถยนต์ - เต้ารับไฟ 12v ที่เบากว่า)

ฉันยอมรับว่าบางส่วนที่ใช้ในโปรเจ็กต์นี้ "ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุด" สำหรับจุดประสงค์ แต่นี่เป็นเพียงโครงการทดสอบเท่านั้น (ฉันใช้เฉพาะชิ้นส่วนที่มีอยู่แล้ว เพื่อแสดงให้เห็นว่าสามารถควบคุมเครื่องทำน้ำอุ่นแบบพกพานี้ผ่านสมาร์ทโฟนของคุณได้)

จุดมุ่งหมายของการทดสอบนี้คือ "การทำเครื่องทำน้ำร้อน/อุ่น DC 12 โวลต์ ให้สามารถควบคุมผ่าน Bluetooth จากสมาร์ทโฟน Android"

และฉันกำหนด "ควบคุมได้" สำหรับการทดสอบนี้โดยเฉพาะว่าเป็นความสามารถในการ:

การควบคุมด้วยตนเอง

(เปิดเครื่อง, ตั้งค่าความเร็วพลังงานความร้อน, ปิด, แสดงอุณหภูมิน้ำปัจจุบัน).

ระบบควบคุมอัตโนมัติ

(ตั้งอุณหภูมิน้ำที่ต้องการ และปรับความเร็วความร้อนโดยอัตโนมัติเพื่อให้อุณหภูมิน้ำปัจจุบันอยู่ที่อุณหภูมิที่ตั้งไว้) หมายเหตุ: ฉันไม่ได้ใช้ PID lib เพียง IF ELSE (เงื่อนไขสถานะ)

ดังที่คุณเห็นในภาพหน้าจอ UI ของ Android ขั้นสุดท้าย มี UI 2 ประเภทสำหรับควบคุมตัวทำความร้อนแบบเหยือกนี้ แบบที่มีตัวเลื่อนหมายถึงการควบคุมแบบแมนนวล ดังนั้นเราจึงสามารถควบคุมพลังงานความร้อนได้ด้วยตนเอง อีกระดับหนึ่งที่มีระดับ % (เปอร์เซ็นต์) หมายถึงการปรับความร้อนอัตโนมัติ โดยรักษาอุณหภูมิของน้ำในปัจจุบันให้อยู่ที่การตั้งค่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่ที่ใช้

• ที่อุ่นแก้วน้ำในรถ สำหรับใช้ในร่ม ใช้ไฟจากเต้ารับบุหรี่ไฟฟ้า 12v
• อะแดปเตอร์แปลงไฟ ac เป็น dc 12v 2A ฉันแก้ไขส่วนท้ายด้วยซ็อกเก็ตตัวเมีย cigarete
• เทป Kapton ฉันเปลี่ยนเทปเดิม (ที่ต่อสายความร้อนเข้ากับตัวเหยือก) ภายในเครื่องทำแก้วด้วยเทปนี้
• Arduino นาโน
• DS18B20 เซ็นเซอร์อุณหภูมิกันน้ำ
• โมดูลบลูทูธ HC-05 เพื่อสื่อสารกับสมาร์ทโฟน
• L298 โมดูลไดรฟ์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ สะพาน H
• Buzzer เพื่อเตือนเมื่อ (ในโหมดแมนนวล) ถึงอุณหภูมิที่กำหนด

หมายเหตุเกี่ยวกับชิ้นส่วนที่ใช้:

หลังจากทดลองใช้งาน อุณหภูมิน้ำสูงสุดหลังจาก "ให้ความร้อน" 50 นาทีจะอยู่ที่ประมาณ 50 องศาเซลเซียส บางทีพวกเขาควรเรียกเครื่องอุ่นแก้วนี้ว่า

ขั้นตอนที่ 2: ระบบทำงานอย่างไร

รูปภาพแสดงวิธีการทำงานโดยทั่วไปเราใช้สมาร์ทโฟนเพื่อส่ง (และรับ) คำสั่งไปยัง arduino nano จากนั้น arduino ส่งสัญญาณ pwm ที่จะเปลี่ยนเป็นเอาต์พุต DC (โดยโมดูลมอเตอร์ DC L298) ไปยังเครื่องทำความร้อนแก้ว

เนื่องจากนี่เป็นเพียงโครงการทดสอบ ฉันไม่ได้ให้รายละเอียดการเชื่อมต่อระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ แต่การใช้ Google ในเวลาไม่กี่นาทีจะได้ผลลัพธ์เกี่ยวกับการเชื่อมต่อโดยละเอียดเกี่ยวกับชิ้นส่วนที่ฉันใช้

ขั้นตอนที่ 3: การสร้าง UI

อีกครั้ง ฉันกำลังใช้โซลูชัน remotexy.com สำหรับการสร้าง UI Remotexy ให้ตัวเลือกที่ยืดหยุ่นและหลากหลายของปุ่ม/สวิตช์/ตัวเลื่อน (ตอนนี้) รองรับ wifi และอินเทอร์เน็ต/IP ไม่ใช่แค่บลูทูธ (จากความเข้าใจของฉัน บลูทูธใช้งานได้กับ Android OS เท่านั้น สำหรับ IOS คุณต้องใช้ wifi/อินเทอร์เน็ต)

ในโหมดแมนนวล (สกรีนช็อตด้วยแถบเลื่อนแนวตั้งทางด้านซ้าย) เราตั้งค่า PWM สำหรับฮีตเตอร์ (หรือฉันควรเรียกมันว่า Warmer) มีช่วง 0-100% ที่จะแปลเป็น 0-255 สำหรับ PWM (255 หมายถึง 100% หมายความว่าจะส่ง 12v DC)

โหมดแมนนวลนี้ยังมีอุณหภูมิเตือนแบบฮาร์ดโค้ดที่ 50 องศาเซลเซียส เมื่ออุณหภูมิของน้ำในปัจจุบันถึง 50 องศาเซลเซียส และตัวเลื่อนไม่อยู่ที่ตำแหน่ง 0 (ศูนย์) ออดจะเตือนอย่างต่อเนื่อง จนกว่าตัวเลื่อนจะอยู่ที่ตำแหน่ง 0 (ศูนย์) นั่น (ถึง 50 องศาเซลเซียส) คงจะยากเพราะ "เครื่องอุ่น" นี้จะทำให้อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นช้ามาก ผลลัพธ์ของฉันแสดงว่าต้องใช้เวลาเกือบ 1 ชั่วโมงในการเข้าถึง 45 องศาจาก 20 องศาเซลเซียส

ในโหมดอัตโนมัติ (ถ่ายภาพหน้าจอโดยไม่ใช้แถบเลื่อนแนวตั้ง) เราตั้งค่าอุณหภูมิที่ต้องการและ PWM จะปรับโดยอัตโนมัติเพื่อให้อุณหภูมิของน้ำใกล้เคียงกับอุณหภูมิที่ต้องการ ฉันใช้ PWM 5 ระดับสำหรับโหมดอัตโนมัตินี้ 100% PWM (255), 75% PWM (ประมาณ 190), 50% PWM (128), 25% PWM (64) และ 0% PWM (0)

ไม่มีการเตือน/ปลุกสำหรับโหมดนี้

ขั้นตอนที่ 4: ผลการทดสอบ

ดังนั้น UI ใช้งานได้ ฉันสามารถตั้งค่าโหมดแมนนวลหรือโหมดอัตโนมัติได้

หลังจาก 60 นาที (1 ชั่วโมงเต็ม!) ของ "ความร้อน" หรือฉันควรพูดว่า "อุ่น" อุณหภูมิของน้ำจะสูงถึง 50 องศาเซลเซียสเท่านั้น หากไม่มีการคำนวณข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ แค่ใช้ความรู้สึก ฉันคิดว่านั่นแย่มากและไม่มีประสิทธิภาพ

แต่นี่เป็นเพียงการทดสอบเท่านั้น ดังนั้นจึงใช้งานได้

มีการปรับปรุงหลายอย่างที่สามารถทำได้สำหรับโครงการนี้ รวมถึงการใช้ DC Heater ที่ "เหมาะสม" และมีประสิทธิภาพมากขึ้น การใช้ ESP-12 แทน Arduino Nano จะทำให้โครงการนี้ใช้ IoT ได้มากขึ้น และ PID lib ที่เหมาะสมสำหรับโหมดอัตโนมัติแทนการใช้ State Con และอื่น ๆ อีกมากมาย.