ტემპერატურის კონტროლი Arduino და PWM ფანებით: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

ტემპერატურის კონტროლი PID– ით Arduino– ს და PWM თაყვანისმცემლებზე წვრილმანი სერვერის/ქსელის თაროს გაგრილებისთვის

რამდენიმე კვირის წინ მჭირდებოდა თაროს დაყენება ქსელური მოწყობილობებით და რამდენიმე სერვერით.

თარო მოთავსებულია დახურულ ავტოფარეხში, ამიტომ ტემპერატურის დიაპაზონი ზამთარსა და ზაფხულს შორის საკმაოდ მაღალია, ასევე მტვერი შეიძლება იყოს პრობლემა.

გამაგრილებელი გადაწყვეტილებების ინტერნეტის დათვალიერებისას, აღმოვაჩინე, რომ ისინი საკმაოდ ძვირია, ყოველ შემთხვევაში, ჩემს ადგილზე> 100 ევროზე მეტი 4 230V ჭერზე დამონტაჟებული ვენტილატორებისთვის, თერმოსტატის კონტროლით. მე არ მომეწონა თერმოსტატის დრაივი, რადგან ის იწოვს უამრავ მტვერს, როდესაც იკვებება, რადგანაც გულშემატკივრები სრული ენერგიით მიდიან და საერთოდ არ აძლევს ვენტილაციას, როდესაც არ არის ჩართული.

ამრიგად, უკმაყოფილო ამ პროდუქტებით, მე გადავწყვიტე წვრილმანი გზით წავსულიყავი, შემექმნა ისეთი რამ, რამაც შეიძლება შეუფერხებლად შეინარჩუნოს გარკვეული ტემპერატურა.

ნაბიჯი 1: როგორ მუშაობს

იმისთვის, რომ საქმე უფრო გამიადვილდეს, DC თაყვანისმცემლებს მივედი: ისინი გაცილებით ნაკლებად ხმაურიან ვიდრე AC თაყვანისმცემლები, ხოლო ისინი ნაკლებად მძლავრები არიან, მაგრამ ისინი მაინც საკმარისზე მეტია ჩემთვის.

სისტემა იყენებს ტემპერატურის სენსორს ოთხი გულშემატკივართა გასაკონტროლებლად, რომლებსაც მართავს არდუინოს კონტროლერი. Arduino ამხობს ფანებს PID ლოგიკის გამოყენებით და მართავს მათ PWM– ით.

ტემპერატურა და ვენტილატორის სიჩქარე იტყობინება 8-ნიშნაანი 7-სეგმენტიანი დისპლეით, რომელიც დამონტაჟებულია თაროზე დამონტაჟებულ ალუმინის ზოლზე. ეკრანის გარდა არის ორი ღილაკი სამიზნე ტემპერატურის გასაზომად.

ნაბიჯი 2: რას ვიყენებ

შენიშვნა: მე შევეცადე ამ პროექტის განხორციელება იმით, რაც მე სახლში ვიწექი, ასე რომ ყველაფერი არ შეიძლება იყოს იდეალური. ბიუჯეტი შეშფოთებას იწვევს.

აქ არის კომპონენტები, რომლებიც მე გამოვიყენე:

• ტექნიკა

  • ერთი აკრილის პანელი: გამოიყენება როგორც ბაზა (1,50 ევრო);
  • ოთხი 3,6x1 სმ L ფორმის PVC პროფილი (4,00 ევრო);
  • ერთი ალუმინის პანელი: 19 "სიგანეზე დაჭრილი (3,00 ევრო);

• ელექტრონიკა

  • ოთხი 120 მმ PWM თაყვანისმცემელი: მე წავედი Arctic F12 PWM PST– ზე, მათი პარალელურად დაწყობის შესაძლებლობის გამო (4x 8,00 ევრო);
  • One Pro Micro: ნებისმიერი ATMega 32u4 დაფაზე უნდა იმუშაოს კარგად ჩემი კოდით (4,00 ევრო);
  • ერთი სარელეო დაფა: გამორთეთ გულშემატკივართა საჭიროების შემთხვევაში (1,50 ევრო);
  • ერთი 8 ციფრიანი 7-სეგმენტიანი MAX7219 ჩვენების მოდული (2,00 ევრო);
  • სამი წამიერი ღილაკი, 1 გადატვირთვისთვის (2,00 ევრო);
  • ერთი 3A დენის გადამრთველი (1,50 ევრო);
  • ერთი LAN კაბელის შესაერთებელი: მთავარი კრებულის ადვილად გამოსაყვანად ჩვენების პანელზე (2,50 ევრო);
  • ერთი 5V და 12V ორმაგი გამომავალი კვების წყარო: შეგიძლიათ გამოიყენოთ 2 გამოყოფილი PSU ან 12V 5V- ზე შემდგომი გადამყვანით (15,00 ევრო);
  • კაბელები, ხრახნები და სხვა მცირე კომპონენტები (€ 5.00);

საერთო ღირებულება: 74,00 ევრო (თუ უნდა შევიძინო ყველა კომპონენტი Ebay/Amazon– ზე).

ნაბიჯი 3: საქმე

კორპუსი დამზადებულია 4 თხელი L- ფორმის პლასტმასის პროფილისგან, რომელიც აკრილის დაფაზეა მიბმული და მიბმული.

ყუთის ყველა კომპონენტი წებოა ეპოქსიდურით.

ოთხი 120 მმ -იანი ხვრელი გაჭრილია აკრილში, რათა მოერგოს ფანებს. დამატებითი ხვრელი იჭრება თერმომეტრის კაბელების გასავლელად.

წინა პანელს აქვს კვების ბლოკი ინდიკატორის შუქით. მარცხნივ, ორი ხვრელი აუშვებს წინა პანელის კაბელს და USB კაბელს. დამატებითი გადატვირთვის ღილაკი ემატება პროგრამირების გასაადვილებლად (Pro Micro– ს არ აქვს გადატვირთვის ღილაკი და ზოგჯერ ეს სასარგებლოა პროგრამის ატვირთვის მიზნით).

ყუთი იჭრება 4 ხრახნით, რომელიც გადის აკრილის ფუძეზე.

წინა პანელი დამზადებულია დავარცხნილი ალუმინის პანელისგან, დაჭრილი 19 სიგანეზე და სიმაღლე ~ 4 სმ. ჩვენების ხვრელი გაკეთდა დრემელთან და დანარჩენი 4 ხვრელი ხრახნებისა და ღილაკებისთვის გაკეთებულია ბურღვით.

ნაბიჯი 4: ელექტრონიკა

საკონტროლო დაფა საკმაოდ მარტივი და კომპაქტურია. პროექტის შექმნისას აღმოვაჩინე, რომ როდესაც მიაწვდის 0% PWM თაყვანისმცემლებს, ისინი იმუშავებენ სრული სისწრაფით. გულშემატკივრების ტრიალის თავიდან ასაცილებლად, მე დავამატე რელე, რომელიც გამორთავს გულშემატკივრებს, როდესაც ისინი არ არიან საჭირო.

წინა პანელი დაფასთან არის დაკავშირებული ქსელის კაბელის საშუალებით, რომელიც საკაბელო შესაერთებლის გამოყენებით მარტივად შეიძლება მოშორდეს მთავარ გარს. პანელის უკანა ნაწილი დამზადებულია 2.5x2.5 ელექტრული გამტარისაგან და ფიქსირდება პანელზე ორმხრივი ლენტით. ეკრანი ასევე ფიქსირდება პანელზე ფირზე.

როგორც თქვენ ხედავთ სქემაში, მე გამოვიყენე გარე გამყვანი რეზისტორები. ეს უზრუნველყოფს უფრო ძლიერ დატვირთვას, ვიდრე არდუინოს.

Fritzing სქემები შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს GitHub საცავში.

ნაბიჯი 5: კოდი

ინტელის სპეციფიკაცია 4 პინიანი გულშემატკივრებისთვის ვარაუდობს 25KHz სამიზნე PWM სიხშირეს და 21 kHz– დან 28 kHz მისაღებ დიაპაზონს. პრობლემა ის არის, რომ Arduino– ს ნაგულისხმევი სიხშირეა 488Hz ან 976Hz, მაგრამ ATMega 32u4– ს შესანიშნავად შეუძლია უფრო მაღალი სიხშირეების გადმოცემა, ამიტომ ჩვენ მხოლოდ მისი სწორად დაყენება გვჭირდება. მე მივმართე ამ სტატიას ლეონარდოს PWM– ის შესახებ, რომ მეოთხე ტაიმერი 23437Hz– მდე დაათვალიეროს, რაც ყველაზე ახლოს არის 25KHz– მდე.

მე გამოვიყენე სხვადასხვა ბიბლიოთეკა ჩვენების, ტემპერატურის სენსორისა და PID ლოგიკისთვის.

სრული განახლებული კოდი შეგიძლიათ იხილოთ ჩემს GitHub რეპოზე.

ნაბიჯი 6: დასკვნა

ასე რომ, აქ არის! ამ ზაფხულამდე უნდა დაველოდო, რომ ის რეალურად ვნახო, მაგრამ დარწმუნებული ვარ, რომ კარგად იმუშავებს.

მე ვგეგმავ პროგრამის შექმნას, რათა დავინახო ტემპერატურა USB პორტიდან, რომელიც მე დავუკავშირე Raspberry Pi- ს.

ვიმედოვნებ, რომ ყველაფერი გასაგები იყო, თუ არადა გამაგებინე და უკეთ აგიხსნი.

მადლობა!