Arduino HVAC Servo თერმოსტატი/კონტროლერი: 5 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:21

კეთილი იყოს თქვენი მობრძანება "მწვანე" სასწავლო! მე ვაპირებ გაჩვენოთ თუ როგორ გამოიყენოთ არდუინო, ორი სერვო ძრავა ტემპერატურის სენსორი და რამოდენიმე ლითონი (ან ხე) ციფრული თერმოსტატის გასაკეთებლად კედლის მეშვეობით HVAC ერთეულისთვის. CB რიჩარდ ელისის (უძრავი ქონების მსხვილი ფირმა) თანახმად, ნიუ - იორკი არის დამქირავებლების ბაზარი, მოსახლეობის მხოლოდ 1/3 ფლობს საკუთარ სახლს (დანარჩენი აშშ – სთვის სახლის თითქმის 70% –ის წინააღმდეგ). ეს ნიშნავს, რომ NYC– ში 5 მმ – ზე მეტი ადამიანი ცხოვრობს ნაქირავებ ბინებში ან სახლებში. ძალიან იშვიათია, რომ გაქირავებულ ერთეულებს ჰქონდეთ რაიმე სახის ცენტრალური კონდიციონერი ან თუნდაც თერმოსტატიკურად კონტროლირებადი სისტემა. ბევრ ბინას აქვს მუდმივი კედლის ერთეული, როგორც ეს ჩანს ქვემოთ მოცემულ ვიდეოში. სამწუხაროდ, ამ ერთეულებს არ გააჩნიათ ტემპერატურის რეგულირების უნარი და შეიძლება მხოლოდ აიძულონ სითბო, სიცივე ან გამორთვა. სამომხმარებლო ენერგეტიკული ცენტრის თანახმად, გათბობა და გაგრილება თქვენი ენერგიის გადასახადის დაახლოებით 45 პროცენტს შეადგენს. ფედერალური მთავრობა აფასებს, რომ საშუალო სახლის მფლობელი ათი წლის განმავლობაში 10 000 დოლარზე მეტს ხარჯავს გათბობისა და გაგრილებისთვის. ოთახის კონდიციონერების გაგრილების სიმძლავრე იზომება BTU- ებში, ანუ ბრიტანული თერმული ერთეულებით, საათში. 700-1, 000 კვადრატული ფუტის ბინის გასათბობად (ერთი საძინებელი ან შესაძლოა პატარა 2 საწოლიანი ოთახი), თქვენ გჭირდებათ დაახლოებით 20,000 BTU. ეს არის ექვივალენტი 1.7 ტონა ან 5.861 ვატი. 0,15 აშშ დოლარი კვტ.სთ -ზე, ეს იმას ნიშნავს, რომ ღირს 0,88 $/საათი თქვენი HVAC ერთეულის მუშაობისთვის! რადგან HVAC ერთეულები მოიხმარენ ბევრ ენერგიას (განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც "კონდიცირების" რეჟიმში ზაფხულის ცხელ თვეებში) და დამქირავებლებს არ აქვთ ადვილად განხორციელების შესაძლებლობა ენერგიის ვარსკვლავის (ანუ უფრო ეფექტური) ერთეულები ან მათი ტემპერატურის რეგულირება, მინდოდა მეპოვა გზა, მუდმივი ცვლილებების გარეშე, გამეკონტროლებინა HVAC ერთეული თერმოსტატის მსგავსად! ამ მოწყობილობის დანერგვა არა მხოლოდ დაზოგავს თქვენს ფულს, არამედ დაგეხმარებათ შეინარჩუნოთ უფრო სტაბილური ტემპერატურა თქვენს ბინაში, შეამციროთ ენერგიის მოხმარება და შეამციროთ ჩვენი ერების ელექტროენერგიის დატვირთვა ზაფხულის ცხელ თვეებში!

ნაბიჯი 1: პროდუქტისა და ნაწილების ჩამონათვალის მიმოხილვა

მიმოხილვა და ნაწილების სია: ელექტრონიკის ნაწილების სია: 1) ორი სერვო. მე გამოვიყენე Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311), რომლის შეძენაც შესაძლებელია სერვოზე 10 დოლარამდე. ასევე უნდა მუშაობდეს SparkFun servo (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064).2) ტემპერატურის ზონდი: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) არდუინო (მე გამოვიყენე დუემილანოვი - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) მე გამოვიყენე Adafruit ProtoShield (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), მაგრამ თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ პატარა დაფა (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) 4K7 რეზისტორი ტემპერატურისთვის გამოძიება: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V კედლის ადაპტერი: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Hardware Part 1) მე გამოვიყენე ჩემი ადგილობრივი ტექნიკის მაღაზიიდან (Home Depot) შეძენილი ალუმინი. Servo bracket- ის ზომებია 4 "x 1" x 0.25 "და ორი ბოლო პოსტი არის 1" x 0.25 "x 0.25". ალტერნატიულად, აქ არის ბმული ალუმინის ამ ზომის ნაჭრის შესაძენად ინტერნეტით: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminium-extruded.aspx და http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-alumin-extruded.aspx2) მე გამოვიყენე (6) 1/2 "8-32 SHCP (ბუდე თავსახურის ხრახნები) და (2) 1 "8-32 SHCP's. მე გირჩევთ შეიძინოთ ისინი თქვენი ადგილობრივი ტექნიკის მაღაზიიდან, მაგრამ მათი შეძენაც მარტივად შესაძლებელია ონლაინ რეჟიმში. აქ არის ბმულები: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 და 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) თქვენ დაგჭირდებათ ონკანი, რომელიც ემთხვევა ხრახნებს, რომლებსაც იყენებთ წინა საფეხურზე. ვინაიდან მე ვიყენებდი 8-32 ხრახანს, შევიძინე 8-32 ონკანი. კიდევ ერთხელ, მისი შეძენა შესაძლებელია თქვენს ადგილობრივ ტექნიკურ მაღაზიაში, მაგრამ თუ გსურთ ონლაინ შეკვეთა, აქ არის ბმული: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) ნომერი 29 საბურღი (ეს შეესაბამება 8-32 ონკანს; თუ იყენებთ სხვადასხვა ზომის ხრახნს და შეხებას, შეიძინეთ შესაბამისი საბურღი ბიტი). შენიშვნა: ბევრი ტექნიკური მაღაზია ყიდის ონკანებს საბურღი ნაჭრებით, რაც უზრუნველყოფს სწორი ზომის შეძენას. ასევე შესაძლებელია აქ: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119 ინსტრუმენტები: 1) მე გამოვიყენე საბურღი (შეიძლება იყოს ხელის საბურღი ან საბურღი პრესი) და ხერხი. 2) თუ გირჩევნიათ სერვოები ალუმინის საყრდენზე (ხვრელების გაბურღვისა და დაჭერის ნაცვლად), მე გირჩევთ გამოიყენოთ JBWeld ან Gorilla Glue Arduino ბიბლიოთეკა: სერვო ბიბლიოთეკის გარდა (შედის Arduino პროგრამულ უზრუნველყოფასთან ერთად), გჭირდებათ OneWire ბიბლიოთეკა. ბიბლიოთეკის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ აქ (სურვილისამებრ): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire ან უბრალოდ გადმოწერეთ ბიბლიოთეკა ამ ბმულით: https://homepage.mac. com/wtpollard/Software/FileSharing7.html

ნაბიჯი 2: Servo Mount- ის მშენებლობა და ელექტრო სქემა

აქ არის ვიდეო მიმოხილვა, თუ როგორ უნდა ავაშენოთ servo mount და ელექტრონიკის სქემა. დაწვრილებით იხილეთ ქვემოთ მოცემული ფოტო!

ნაბიჯი 3: Arduino კოდი

ქვემოთ მოყვანილი ფაილი შეიცავს Arduino კოდს. თქვენ შეგიძლიათ გახსნათ ეს ფაილი კოდის სანახავად და შემდეგ დააკოპირეთ/ჩასვით თქვენს Arduino პროგრამულ უზრუნველყოფაში პროგრამის გასაშვებად. ვიდეო: Arduino კოდის ძირითადი და შემდეგ უფრო საფუძვლიანი მსვლელობა.

ნაბიჯი 4: გამართვა და ინსტალაცია

შენიშვნა: თუ თქვენ არდუინოს დაადებთ ლითონის ზედაპირს, დარწმუნდით, რომ ბოლოში გაქვთ რეზინის ფეხები! წინააღმდეგ შემთხვევაში, არდუინოს ქვედა ნაწილში შედუღების სახსრები შეეხოთ მეტალის, რომელიც დააკლებს დაფას!

ნაბიჯი 5: საბოლოო აზრები და მომავალი იდეები

დასკვნითი აზრი: მადლობა ყურებისთვის! თუ თქვენ ეძებთ ენერგიის დაზოგვის, ფულის დაზოგვისა და კომფორტული ბინის შენარჩუნების დიდ გზას, იმედია მოგეწონათ ეს ვიდეო. ზაფხულის ცხელ თვეებში, პიკის მოთხოვნა აიძულებს დამატებით ელექტროსადგურებს ონლაინ რეჟიმში ჩართვას, რომლებიც ხშირად უფრო ძვირი ღირს და უფრო მეტად აბინძურებს ჩვენს გარემოს. თუ თქვენ გაქვთ შესაძლებლობა განაახლოთ თქვენი HVAC სისტემა ენერგეტიკულ ვარსკვლავებთან შესაბამისობაში ან შეგიძლიათ დააინსტალიროთ "პროფესიონალური" თერმოსტატი, გთხოვთ! მაგრამ თუ თქვენ ცხოვრობთ საცხოვრებელ კორპუსში და უბრალოდ არ გაქვთ ეს პარამეტრები, გთხოვთ გაითვალისწინოთ ეს პროექტი გარემოსთვის! მომავალი იდეები: მას შემდეგ რაც სერვოუსს ადგილზე დააყენებთ, არსებობს რამდენიმე დიდი გზა, რომლითაც შეგიძლიათ გააფართოვოთ ეს პროექტი. აქ არის რამოდენიმე: 1) განათავსეთ ტემპერატურის სენსორი მავთულზე ისე, რომ ის სტრატეგიულად განთავსდეს ოთახში 2) დაამატეთ ღილაკები Arduino– ს, რათა გქონდეთ ოთხი რეჟიმი: გამორთული, კონდიციონერი, სითბო ან ტემპერატურის ზონდის რეჟიმი (ანუ საშუალებას გაძლევთ აიძულოთ აპარატი გამორთოთ, გაათბოთ ან გაათბოთ ჰაერი) ან საშუალებას მისცემს მოწყობილობას იმოქმედოს ტემპერატურის გაზომვის მიხედვით) 3) გამოიყენეთ 7 სეგმენტიანი LED ან LCD მიმდინარე ტემპერატურის საჩვენებლად 4) გამოიყენეთ Ethernet Shield ინტერნეტის კონტროლის გასააქტიურებლად ან თქვენი ამჟამინდელი ტემპერატურის გამოსაქვეყნებლად (ანუ ტვიტერის საშუალებით). ეს იდეა შთაგონებულია ადაფრუტის "Tweet-a-Watt"-ით (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) გამოიყენეთ მესამე სერვო ცხელი/ცივი პოტენომეტრის გასაკონტროლებლად (შენიშვნა: არდუინოზე სამი servo- ს გამოყენება მოითხოვს პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებას - იხილეთ აქ მეტი: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo)6) უკაბელო ტემპერატურის ზონდი Xbee ან RF საშუალებით (RF- ისთვის იხილეთ https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 და https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) დააყენეთ ტემპერატურის ბარიერის დიაპაზონი მოწყობილობაზე კლავიატურის გამოყენებით ან პოტენომეტრი 8) აპარატის დაყენება, რომ ბინები ავტომატურად გაგრილდეს გარკვეულ დროს (მაგ. სამსახურში სახლში მისვლამდე) ან ღამით გადავიდეთ "პულსის" რეჟიმში, მონაცვლეობით გამორთულსა და გაცივებულს შორის, რათა ბინა გრილი იყოს, მაგრამ არა გამოიყენეთ AC მთელი ღამე 9) გამოიყენეთ Evil Mad Scientist ან ITP Boarduino იაფი და პატარა ერთეულისთვის! იხილეთ https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 Evil Mad Scientist– ისთვის დაფები, რომლებიც შეგიძლიათ შეიძინოთ როგორც ნაკრები, რომელიც მოიცავს PCB & ATMEL ჩიპს და 16Mhz კრისტალს და ქუდებს ~ 12 დოლარად ან წაიკითხეთ NYU ITP სახელმძღვანელო, თუ როგორ უნდა შექმნათ პურის დაფა არდუინო!