Temperatuuri reguleerimine Arduino ja PWM ventilaatoritega: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Temperatuuri reguleerimine PID -ga Arduino ja PWM ventilaatoritel isetegija serveri/võrguraami jahutamiseks

Mõni nädal tagasi oli mul vaja seadistada rack võrguseadmete ja mõne serveriga.

Riiul on suletud garaažis, nii et temperatuurivahemik talve ja suve vahel on üsna kõrge, samuti võib probleem olla tolm.

Internetis jahutuslahendusi otsides avastasin, et need on päris kallid, vähemalt minu asemel on> 100 € 4 230 V laeventilaatori puhul, millel on termostaat. Mulle ei meeldinud termostaadi ajam, sest see imeb toiteallika sisse palju tolmu, kuna ventilaatorid töötavad täisvõimsusel ja ei anna üldse ventilatsiooni, kui see pole toiteallikas.

Niisiis, rahulolematu nende toodetega, otsustasin minna DIY teed, ehitades midagi, mis suudab sujuvalt teatud temperatuuri hoida.

1. toiming: kuidas see toimib

Asjade palju lihtsamaks muutmiseks valisin alalisvooluventilaatorite jaoks: need on palju vähem mürarikkad kui vahelduvvoolu ventilaatorid, samas kui nad on pisut vähem võimsad, kuid minu jaoks on need siiski enam kui piisavad.

Süsteem kasutab temperatuuriandurit nelja ventilaatori juhtimiseks, mida juhib Arduino kontroller. Arduino gaasib ventilaatoreid PID -loogika abil ja juhib need läbi PWM -i.

Temperatuurist ja ventilaatori kiirusest teatatakse 8-kohalisel 7-segmendilisel ekraanil, mis on paigaldatud riiulile paigaldatud alumiiniumvardale. Lisaks ekraanile on kaks nuppu soovitud temperatuuri reguleerimiseks.

2. samm: mida ma kasutasin

Märkus. Proovisin seda projekti realiseerida asjadega, mis mul majas lebasid, nii et kõik ei saa olla ideaalne. Eelarve valmistas muret.

Siin on komponendid, mida ma kasutasin:

• Riistvara
  • Üks akrüülpaneel: kasutatakse alusena (1,50 €);
  • Neli 3,6x1cm L -kujulist PVC -profiili (4,00 €);
  • Üks alumiiniumpaneel: lõigatud 19 "laiusega (3,00 €);
• Elektroonika
  • Neli 120 mm PWM ventilaatorit: valisin Arctic F12 PWM PST, kuna neid on võimalik paralleelselt virnastada (4x 8,00 €);
  • Üks Pro Micro: Iga ATMega 32u4 toitega plaat peaks minu koodiga hästi töötama (4,00 eurot);
  • Üks releelaud: ventilaatorite väljalülitamine, kui neid pole vaja (1,50 €);
  • Üks 8-kohaline 7-segmendiline MAX7219 kuvarimoodul (2,00 €);
  • Kolm hetkelist surunuppu, 1 on lähtestamiseks (2,00 €);
  • Üks 3A toitelüliti (1,50 €);
  • Üks LAN -kaabliühendus: peakomplekti hõlpsaks ühendamiseks ekraanipaneeliga (2,50 eurot);

  • Üks 5V ja 12V kahe väljundiga toiteallikas: saate kasutada 2 eraldatud toiteallikat või 12 V koos alandusmuunduriga 5 V (15,00 eurot);

  • Kaablid, kruvid ja muud väiksemad komponendid (5,00 €);

Kogumaksumus: 74,00 € (kui peaksin ostma kõik komponendid Ebayst/Amazonist).

3. samm: juhtum

Korpus on valmistatud neljast õhukesest L-kujulisest plastprofiilist, mis on liimitud ja neetitud akrüülplaadile.

Kõik karbi komponendid on liimitud epoksüüdiga.

Ventilaatorite jaoks on akrüülist lõigatud neli 120 mm auku. Termomeetri kaablite läbimiseks lõigatakse täiendav auk.

Esipaneelil on toitelülitiga toitelüliti. Vasakul lasevad kaks auku esipaneeli kaablil ja USB -kaablil välja minna. Programmeerimise hõlbustamiseks lisatakse täiendav lähtestamisnupp (Pro Micro -l pole lähtestusnuppu ja mõnikord on see kasulik programmi üleslaadimiseks).

Karbi hoiavad kinni 4 kruvi, mis läbivad akrüülist aluse auke.

Esipaneel on valmistatud harjatud alumiiniumpaneelist, lõigatud 19 laiuseks ja kõrguseks ~ 4 cm. Ekraani auk tehti Dremeli abil ja ülejäänud 4 auku kruvide ja nuppude jaoks tehti puuriga.

4. samm: elektroonika

Juhtpaneel on üsna lihtne ja kompaktne. Projekti tegemise käigus sain teada, et kui ma tarnin ventilaatoritele 0% PWM -i, töötavad nad täiskiirusel. Ventilaatorite pöörlemise täielikuks peatamiseks lisasin relee, mis lülitab ventilaatorid välja, kui neid pole vaja.

Esipaneel on plaadiga ühendatud võrgukaabli kaudu, mida saab kaabliühenduse abil hõlpsasti põhikabiinist eraldada. Paneeli tagakülg on valmistatud 2,5x2,5 elektrijuhtmest ja kinnitatakse paneeli külge kahepoolse teibiga. Ekraan kinnitatakse paneelile ka teibiga.

Nagu skeemilt näha, olen kasutanud mõningaid väliseid tõmbetakistusi. Need pakuvad tugevamat tõmmet kui arduino omad.

Fritzingi skeemid leiate minu GitHubi repost.

Samm: kood

Inteli spetsifikatsioon 4-pin ventilaatoritele soovitab 25 kHz sihtmärgi PWM sagedust ja 21 kHz kuni 28 kHz vastuvõetavat vahemikku. Probleem on selles, et Arduino vaikesagedus on 488 Hz või 976 Hz, kuid ATMega 32u4 on täiesti võimeline edastama kõrgemaid sagedusi, seega peame selle ainult õigesti seadistama. Ma viitasin sellele artiklile Leonardo PWM -i kohta, et neljas taimer kellaks 23437 Hz, mis on kõige lähemal 25KHz -le.

Kasutasin ekraani, temperatuurianduri ja PID -loogika jaoks erinevaid raamatukogusid.

Täieliku värskendatud koodi leiate minu GitHubi repost.

6. samm: järeldus

Nii et siin see on! Pean ootama selle suveni, et seda tegelikult näha, kuid olen üsna kindel, et see toimib hästi.

Kavatsen koostada programmi, et näha temperatuuri Raspberry Pi -ga ühendatud USB -pordist.

Loodan, et kõik oli arusaadav, kui ei, siis andke teada ja selgitan paremini.

Tänan!