Duերմաստիճանի վերահսկում Arduino- ի և PWM երկրպագուների հետ. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Arduino- ի և PWM երկրպագուների վրա PID- ով ջերմաստիճանի վերահսկում DIY սերվերի/ցանցի դարակների սառեցման համար

Մի քանի շաբաթ առաջ ինձ անհրաժեշտ էր ցանցի սարքերով և մի քանի սերվերներով դարակ տեղադրել:

Դարակը տեղադրված է փակ ավտոտնակում, այնպես որ ձմռանը և ամռանը ջերմաստիճանի սահմանը բավականին բարձր է, և փոշին կարող է խնդիր լինել:

Համացանցը հովացման լուծումների համար թերթելիս ես պարզեցի, որ դրանք բավականին թանկ են, իմ փոխարեն, գոնե, 100 եվրոյից ավելի `230V առաստաղի վրա տեղադրված 4 երկրպագուների համար` ջերմաստիճանի կարգավորիչով: Ինձ դուր չեկավ թերմոստատի սկավառակակիրը, քանի որ այն սնվում է շատ փոշու մեջ, երբ սնվում է, քանի որ երկրպագուներն աշխատում են ամբողջ ուժով, և ընդհանրապես օդափոխություն չի տալիս առանց սնուցման:

Այսպիսով, դժգոհ լինելով այս ապրանքներից, ես որոշեցի գնալ DIY ճանապարհով ՝ կառուցելով մի բան, որը կարող է սահուն կերպով ապահովել որոշակի ջերմաստիճան:

Քայլ 1: Ինչպես է այն աշխատում

Գործերը շատ ավելի հեշտ դարձնելու համար ես գնացի DC- ի երկրպագուների համար. Նրանք շատ ավելի աղմկոտ են, քան AC- ի երկրպագուները, մինչդեռ մի փոքր ավելի հզոր են, բայց նրանք ինձ համար դեռ ավելին են:

Համակարգը օգտագործում է ջերմաստիճանի տվիչ ՝ չորս երկրպագուներ կառավարելու համար, որոնք շարժվում են Arduino կարգավորիչով: Arduino- ն խափանում է երկրպագուներին ՝ օգտագործելով PID տրամաբանությունը և նրանց քշում է PWM- ով:

Theերմաստիճանը եւ օդափոխիչի արագությունը հաղորդվում են 8-նիշանի 7 հատվածից բաղկացած դիսփլեյի միջոցով, որը տեղադրված է դարակում տեղադրված ալյումինե ձողի վրա: Էկրանից բացի, կա երկու կոճակ `նպատակային ջերմաստիճանը կարգավորելու համար:

Քայլ 2: Այն, ինչ ես օգտագործել եմ

Նշում. Ես փորձեցի իրականացնել այս նախագիծը այն իրերով, որոնք ունեի տանը պառկած, այնպես որ ամեն ինչ չէ, որ կարող է իդեալական լինել: Բյուջեն մտահոգիչ էր:

Ահա այն բաղադրիչները, որոնք ես օգտագործել եմ.

• Սարքավորումներ

  • Մեկ ակրիլային վահանակ. Օգտագործվում է որպես հիմք (1,50 եվրո);
  • Չորս 3,6x1 սմ L ձևով PVC պրոֆիլ (4,00 եվրո);
  • Մեկ ալյումինե վահանակ ՝ 19 դյույմ լայնությամբ (3,00 եվրո);

• Էլեկտրոնիկա

  • Չորս 120 մմ PWM երկրպագու.
  • One Pro Micro. ATանկացած ATMega 32u4 սնուցվող տախտակ պետք է լավ աշխատի իմ կոդի հետ (4,00 եվրո);
  • Մեկ ռելեային տախտակ. Անջատել երկրպագուները, երբ դրանք անհրաժեշտ չեն (1,50 եվրո);
  • Մեկ թվանշանով 7 հատվածային MAX7219 ցուցադրման մոդուլ (2,00 եվրո);
  • Երեք ակնթարթային սեղմման կոճակ, 1 -ը `վերականգնման համար (2,00 եվրո);
  • Մեկ 3A հոսանքի անջատիչ (1.50 եվրո);
  • Մեկ LAN մալուխային կցորդիչ. Հիմնական հավաքածուն հեշտությամբ անջատելու համար ցուցադրման վահանակին (2,50 եվրո);
  • Մեկ 5V և 12V երկակի ելքային սնուցման աղբյուր. Դուք կարող եք օգտագործել 2 առանձնացված հոսանքի աղբյուր կամ 12 Վ լարման փոխարկիչով մինչև 5 Վ (15,00 եվրո);
  • Մալուխներ, պտուտակներ և այլ աննշան բաղադրիչներ (5,00 եվրո);

Ընդհանուր արժեքը ՝ 74,00 եվրո (եթե ես ստիպված լինեի գնել բոլոր բաղադրիչները Ebay/Amazon- ում):

Քայլ 3: Գործը

Պատյանը պատրաստված է 4 բարակ L ձևի պլաստմասե պրոֆիլներից, որոնք սոսնձված և ամրացված են ակրիլային տախտակի վրա:

Տուփի բոլոր բաղադրիչները սոսնձված են էպոքսիդով:

Ակրիլում չորս 120 մմ անցք են կտրում `երկրպագուներին տեղավորելու համար: Additionalերմաչափի մալուխների միջով անցնելու համար լրացուցիչ փոս է կտրված:

Առջեւի վահանակն ունի հոսանքի անջատիչ `ցուցիչով: Ձախ կողմում երկու անցք թույլ են տալիս առջևի վահանակի մալուխը և USB մալուխը դուրս գալ: Լրացուցիչ զրոյական կոճակ է ավելացվում ավելի հեշտ ծրագրավորման համար (Pro Micro- ն չունի վերականգնման կոճակ, և երբեմն դա օգտակար է ՝ դրա վրա ծրագիր վերբեռնելու համար):

Տուփը պահվում է 4 պտուտակով, որոնք անցնում են ակրիլային հիմքի անցքերով:

Առջեւի վահանակը պատրաստված է ալյումինե վրձնված վահանակից ՝ 19 դյույմ լայնությամբ և cm 4 սմ բարձրությամբ: displayուցադրման անցքը կատարվել է Դրեմելով, իսկ պտուտակների և կոճակների մյուս 4 անցքը ՝ փորվածքով:

Քայլ 4: Էլեկտրոնիկա

Կառավարման տախտակը բավականին պարզ է և կոմպակտ: Նախագծի պատրաստման ընթացքում ես պարզեցի, որ երբ երկրպագուներին մատակարարեմ 0% PWM, նրանք կաշխատեն ամբողջ արագությամբ: Երկրպագուների պտտվելն ամբողջությամբ դադարեցնելու համար ես ավելացրեցի ռելե, որը անջատում է երկրպագուներին, երբ դրանք անհրաժեշտ չեն:

Առջևի վահանակը միացված է տախտակին ցանցային մալուխի միջոցով, որը, օգտագործելով մալուխային կցորդիչ, հեշտությամբ կարող է անջատվել հիմնական պարիսպից: Վահանակի հետևը պատրաստված է 2.5x2.5 էլեկտրական խողովակից և ամրացվում է վահանակին երկկողմանի ժապավենով: Theուցադրումը նույնպես ամրացված է վահանակին ժապավենով:

Ինչպես կարող եք տեսնել սխեմաներում, ես օգտագործել եմ որոշ արտաքին քաշման դիմադրիչներ: Սրանք ավելի ուժեղ քաշքշուկ են ապահովում, քան arduino- ն:

The Fritzing սխեմաները կարելի է գտնել իմ GitHub ռեպոյի վրա:

Քայլ 5: Կոդ

Intel- ի բնութագիրը 4-փին երկրպագուների համար առաջարկում է 25KHz թիրախային PWM հաճախականություն և 21 kHz- ից մինչև 28 kHz ընդունելի տիրույթ: Խնդիրն այն է, որ Arduino- ի կանխադրված հաճախականությունը 488Hz կամ 976Hz է, սակայն ATMega 32u4- ը հիանալի ունակ է մատուցել ավելի բարձր հաճախականություններ, ուստի մեզ անհրաժեշտ է միայն այն ճիշտ կարգավորել: Ես անդրադարձել եմ Լեոնարդոյի PWM- ին վերաբերող այս հոդվածին, որը չորրորդ ժամաչափը հասցնում է 23437 Հց -ի, որն ամենամոտ է 25KHz- ին:

Ես օգտագործել եմ տարբեր գրադարաններ ցուցադրման, ջերմաստիճանի տվիչի և PID տրամաբանության համար:

Ամբողջական թարմացված ծածկագիրը կարելի է գտնել իմ GitHub ռեպոյում:

Քայլ 6: Եզրակացություն

Այսպիսով, ահա այն: Ես պետք է սպասեմ մինչև այս ամառ, որպեսզի այն իրականում տեսնեմ գործողության մեջ, բայց ես վստահ եմ, որ այն լավ կաշխատի:

Ես պլանավորում եմ պատրաստել ծրագիր, որը կտեսնի ջերմաստիճանը USB պորտից, որը միացրել էի Raspberry Pi- ին:

Հուսով եմ, որ ամեն ինչ հասկանալի էր: Եթե ոչ, ինձ տեղյակ պահեք և ավելի լավ կբացատրեմ:

Շնորհակալություն