Arduino HVAC servotermostaat/kontroller: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

Tere tulemast minu "rohelise" juhendi juurde! Näitan teile, kuidas kasutada Arduino, kahte servomootorit, temperatuuriandurit ja mõnda metalli (või puitu), et valmistada digitaalne termostaat läbiseina HVAC-seadmele. CB Richard Ellise (suur kinnisvarafirma) andmetel on New York City üürnike turg, kus vaid umbes 1/3 elanikkonnast omab oma kodu (võrreldes ülejäänud USA -ga peaaegu 70% -lise koduomandiga). See tähendab, et NYC -s elab üle 5 mm inimesi üürikorterites või kodudes. Väga harva juhtub, et renditavatel üksustel on mis tahes vormis keskkliimaseade või isegi termostaadiga juhitav süsteem. Paljudel korteritel on alalised läbi seina paigaldatavad seadmed, nagu on näha alloleval videol. Kahjuks pole neil seadmetel temperatuuri reguleerimise võimet ja neid saab sundida ainult kuumaks, külmaks või välja lülitama. Tarbija energiakeskuse andmetel moodustab küte ja jahutus umbes 45 protsenti teie energiaarvest. Föderaalvalitsuse hinnangul kulutab keskmine majaomanik kümme aastat kütteks ja jahutamiseks rohkem kui 10 000 dollarit. Ruumi kliimaseadmete jahutusvõimsust mõõdetakse BTU -des või Briti soojusühikutes tunnis. 700–1000 ruutjalga korteri (ühe magamistoa või võib-olla väikese 2-toalise) jahutamiseks vajate umbes 20 000 BTU-d. See on 1,7 tonni või 5 861 vatti. 0,15 dollari eest kWh eest tähendab see, et teie HVAC -seadme käitamine maksab 0,88 dollarit tunnis! Kuna HVAC -seadmed kasutavad palju energiat (eriti kuumadel suvekuudel konditsioneerirežiimis) ja üürnikel pole võimalust seda hõlpsasti rakendada energiatähe (st tõhusamad) seadmed või nende temperatuuri reguleerida, tahtsin leida viisi, ilma püsivaid muudatusi tegemata, juhtida HVAC -seadet nagu termostaati! Selle seadme kasutuselevõtt ei säästa mitte ainult teie raha, vaid aitab hoida teie korteris ühtlasemat temperatuuri, vähendada energiatarbimist ja vähendada kuumade suvekuude jooksul meie riikide elektrivõrgu koormust!

Samm: ülevaade toote- ja osade loendist

Ülevaade ja osade loend: Elektroonikaosade loend: 1) Kaks servot. Kasutasin Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311), mida saab osta alla 10 dollari servo eest. SparkFuni servo (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) peaks samuti töötama. 2) Temperatuuri andur: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (kasutasin Duemilanove'i - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Kasutasin Adafruit ProtoShieldi (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), kuid võite kasutada ka väikest leivalauda (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) temperatuuri takistit 4K7 Sond: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V seinaadapter: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63 Riistvaraosade loend: 1) Kasutasin alumiiniumit, mis oli ostetud kohalikust ehituspoest (Home Depot). Servoklambri mõõtmed on 4 "x 1" x 0,25 "ja kaks otsaposti on 1" x 0,25 "x 0,25". Teise võimalusena on siin link selle suurusega alumiiniumitüki veebist ostmiseks: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx ja http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx2) Kasutasin (6) 1/2 "8-32 SHCP-d (pistikupesa kruvid) ja (2) 1 "8-32 SHCP-d. Soovitaksin need osta kohalikust riistvara poest, kuid neid saab hõlpsasti ka veebist osta. Siin on lingid: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 ja 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Teil on vaja kraani, mis sobib eelmises etapis kasutatavate kruvidega. Kuna kasutasin 8-32 kruvi, ostsin 8-32 kraani. Taas saab seda osta kohalikus riistvara kaupluses, kuid kui soovite veebist tellida, on siin link: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Number 29 puur (see vastab 8-32 kraanile; kui kasutate erineva suurusega kruvi ja kraani, ostke sobiv puur). MÄRKUS. Paljud ehituspoed müüvad kraanid koos puuridega, mis tagab õige suuruse ostmise. Saadaval ka siin: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Tööriistad: 1) Kasutasin külvikut (võib olla käsipuur või puuripress) ja rauasaag. 2) Kui soovite liimida servo alumiiniumist kinnitusele (aukude puurimise ja koputamise asemel), soovitaksin kasutada JBWeldi või Gorilla Glue Arduino raamatukogu: lisaks servoteekile (kaasas tarkvaraga Arduino), Teil on vaja OneWire'i raamatukogu. Teeki kohta saate lisateavet lugeda siit (valikuline): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire või lihtsalt laadige raamatukogu alla selle lingi kaudu: https://homepage.mac. com/wtpollard/Tarkvara/FileSharing7.html

2. samm: servokinnituse ja elektriskeemi ehitamine

Siin on videoülevaade servokinnituse ehitamisest ja elektroonika skeemid. Lisateabe saamiseks vaadake allolevat fotot!

Samm: Arduino kood

Allpool olev txt -fail sisaldab Arduino koodi. Saate selle faili avamiseks koodi vaatamiseks avada ja seejärel programmi käivitamiseks oma Arduino tarkvarasse kopeerida/kleepida. Video: Arduino koodi põhiline ja seejärel põhjalikum ülevaade.

4. samm: silumine ja installimine

MÄRKUS. Kui toetate arduinot metallpinnale, veenduge, et selle põhjas oleksid kummist jalad! Vastasel juhul puudutavad Arduino põhjas olevad jootekohad metalli, mis lühendab tahvlit!

5. samm: lõplikud mõtted ja tulevikuideed

Lõplikud mõtted: aitäh vaatamast! Kui otsite suurepärast viisi energia säästmiseks, raha säästmiseks ja mugava korteri säilitamiseks, loodetavasti teile see video meeldis. Kuumadel suvekuudel sunnib tipunõudlus võrku tooma täiendavaid elektrijaamu, mis on sageli kallimad jaamad, mis töötavad ja põhjustavad meie keskkonnale rohkem saastet. Kui teil on võimalus oma HVAC-süsteemi uuendada energiatähega ühilduvaks või saate paigaldada "professionaalse" termostaadi, tehke seda! Kuid kui elate korterelamus ja teil pole lihtsalt neid võimalusi, kaaluge seda keskkonnasäästlikku projekti! Tulevased ideed: Kui servo on paigas, on selle projekti laiendamiseks mõningaid suurepäraseid viise. Siin on vaid mõned: 1) Asetage temperatuuriandur juhtme külge, et seda saaks ruumis strateegiliselt paigutada. (st võimaldab seadet välja lülitada, soojust või kliimaseadet sisse lülitada või lubab seadmel vastavalt temperatuurianduri näitudele toimida) 3) Kasutage hetke temperatuuri kuvamiseks 7-segmendilist LED-i või LCD-d Interneti juhtimise lubamiseks või teie praeguse temperatuuri avaldamiseks (st Twitteris). See idee on inspireeritud Adafruit'i "Tweet-a-Watt" (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Kuuma/külma potentsiomeetri juhtimiseks kasutage kolmandat servot (märkus: kolme servo kasutamine arduino jaoks nõuab tarkvara kasutamist - lisateavet leiate siit: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo) //www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 ja https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Seadistage klaviatuuri abil temperatuuriläved või potentsiomeeter8) Seadme seadistamine teatud ajahetkel (st enne tööle koju jõudmist) automaatselt korterit jahutama või öösel lülituma impulssrežiimi, vaheldumisi välja ja välja, et hoida korter jahedana, kuid mitte 9) Kasutage Evil Mad Scientist või ITP Boarduino odavama ja väiksema seadme jaoks! Vaadake https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 kurja hullu teadlase jaoks Lauad, mida saate osta komplektina, mis sisaldab PCB- ja ATMEL -kiipi ning 16 MHz kristalle ja korke ~ 12 dollari eest