วิธีทำเครื่องควบคุมอุณหภูมิเตาไม้อัตโนมัติ: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

สำหรับโปรเจ็กต์คลาสเมคคาทรอนิกส์ของฉัน ฉันตัดสินใจออกแบบและสร้างเทอร์โมสแตทเตาไม้อัตโนมัติโดยใช้ Arduino ที่เปิดใช้งาน WiFi พร้อมตัวควบคุม PID ที่ขับสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อควบคุมตำแหน่งแดมเปอร์บนเตาไม้ของฉัน เป็นประสบการณ์และการเดินทางที่คุ้มค่ามาก และฉันได้เรียนรู้มากมายตลอดเส้นทาง! ฉันต้องการแบ่งปันรายละเอียดของโครงการตลอดจนวิธีการสร้าง/ปรับให้เข้ากับแอปพลิเคชันของคุณเอง

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุสิ้นเปลือง

ฉันจะจัดเตรียมรายการอุปกรณ์ที่ฉันใช้สร้างตัวควบคุมนี้พร้อมกับแผนผังและไฟล์การออกแบบที่ฉันใช้ตลอดทาง

เสบียง:

• 1 NodeMCU Board - สำหรับ Driving Stepper และใช้งาน PID Controller - Banggood
• ไดร์เวอร์ EasyDriver Module Stepper - Amazon
• NEMA 11 สเต็ปเปอร์มอเตอร์ - Amazon
• 1 Wemos D1 Mini Board - สำหรับอุณหภูมิ เซนเซอร์ และ LCD แสดงผล - Banggood
• DHT11 เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น - Amazon
• จอ LCD 16x2 - Amazon
• อะแดปเตอร์ LCD i2c - ลดจำนวนพินเชื่อมต่อ LCD - Amazon
• แหล่งจ่ายไฟ 12V - สำหรับการจ่ายไฟให้กับไดร์เวอร์ที่ง่าย
• ตัวต้านทานต่างๆ - Amazon
• PN2222A หรือทรานซิสเตอร์เทียบเท่า - Amazon
• ตัวต้านทานต่างๆ
• ปุ่มดิจิตอล 3 ปุ่ม - Amazon
• 1 แม่เหล็กนีโอไดเมียมสี่เหลี่ยม - Amazon
• แผงวงจร - รวมไฟล์ Gerber - ใช้ JLCPCB เพื่อสั่งซื้อ - รายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง
• สปริงสำหรับตัวปรับความตึงลูกรอกคนเดินเตาะแตะ
• สกรูเครื่องสำหรับปรับความตึงคนเดินเตาะแตะและคนเดินเตาะแตะ

ส่วนประกอบที่พิมพ์ 3 มิติ (รวม STL):

• ชุดประกอบตัวควบคุม Stepper Damper
• รอก
• กล่องควบคุมสเต็ปเปอร์
• เคสเทอร์โมสตัท / เซ็นเซอร์อุณหภูมิ

เครื่องมือ:

• หัวแร้ง
• ไขควง

รหัส Arduino:

มีให้ในขั้นตอนสุดท้ายสำหรับการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์สองตัว

แอป:

Blynk- แอพนี้ใช้ในการสื่อสารระหว่างเซ็นเซอร์อุณหภูมิและตัวควบคุมแดมเปอร์และเพื่อให้สามารถควบคุมอุปกรณ์จากแอพได้

ขั้นตอนที่ 2: สั่งซื้อแผงวงจร

สิ่งแรกที่ควรทำคือสั่งแผงวงจรแบบกำหนดเองจาก JLCPCB พวกเขามีต้นทุนที่แข่งขันได้สูงและมีการพลิกกลับอย่างรวดเร็วมาก ฉันได้รับ PCB ของฉันภายใน 4 วันหรือสั่งซื้อ

1. สร้างบัญชีกับ JLCPCB

2. อัปโหลดไฟล์ Gerber ที่แนบมาไปยังเว็บไซต์ทีละไฟล์และเลือกปริมาณที่ต้องการ

   ค่าเริ่มต้นสำหรับตัวเลือกทั้งหมดทำงานได้ดี

ขั้นตอนที่ 3: ชิ้นส่วนการพิมพ์ 3 มิติ

หากคุณมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เยี่ยมเลย! เพียงพิมพ์ไฟล์ STL ทั้งหมดโดยใช้ PLA หรือ ABS (ฉันใช้ ABS) หากไม่มี มีบริการเครื่องพิมพ์ 3 มิติออนไลน์มากมาย ฉันสามารถพิมพ์ให้คุณได้หากต้องการ - ลิงก์ไปยังแบบฟอร์มคำขอ

เว็บไซต์ของฉัน: www. NESCustomDesign.com

ประกอบชิ้นส่วนสำหรับ Stepper Actuator

ขั้นตอนที่ 4: วงจรบัดกรีและ PCBs

ใช้แผนผังไฟฟ้า รูปภาพ และวิดีโอที่แนบมาเป็นแนวทางในการวางส่วนประกอบบนแผงวงจร ประสานส่วนประกอบทั้งหมดเข้าที่

ขั้นตอนที่ 5: โปรแกรม Damper Controller และ Thermostat - NodeMCU

ใช้ Arduino IDE เพื่อตั้งโปรแกรม NodeMCU และ Wemos D1 Mini ด้วยรหัสที่ให้มา Blynk Authentication Tokens ที่กำหนดให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์แต่ละตัวของคุณจะต้องปรับแต่งเช่นเดียวกับข้อมูลรับรอง WiFi ของคุณในแต่ละไฟล์.ino สำหรับตัวควบคุมแดมเปอร์และเซ็นเซอร์อุณหภูมิเทอร์โมสตัท

ส่วนต่อไปนี้แสดงพื้นที่ที่ต้องปรับแต่งเพื่อให้สอดคล้องกับ WiFi และ Blynk Credentials ของคุณ

// *************************** การตั้งค่า WiFi ******************* *********************************

// WiFi ที่บ้าน #define wifi_ssid "WiFi_SSID" #define wifi_pass "WiFi_Pass" wifiTimeout = 8000; // ****************************************************** ******************************************* // *********** ******************* การตั้งค่า Blynk ***************************** ************* #define BLYNK_PRINT Serial #include char temp_auth = "Your_Thermostat_Blynk_Auth_Token"; ถ่านเตา_auth = "Your_Damper_Control_Blynk_Auth_Token"; // ระบุ virtualPin บน ESP8266 WidgetBridge CurrTempBridge(V20); WidgetBridge setPointBridge(V24); ตัวจับเวลา BlynkTimer; // ****************************************************** *******************************************

รางวัลที่สองใน IoT Challenge