Sıcaklık Kontrollü Fan !: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Singapur gibi tropik bir ülkede yaşamak, bütün gün terlemek sinir bozucu ve bu arada, eğitiminize odaklanmanız veya böyle havasız bir ortamda çalışmanız gerekiyor. Havanın akmasını sağlamak ve kendinizi serinletmek için, sıcaklık 25 santigrat dereceye ulaştığında (çoğu insan sıcak hissetmeye başladığında) otomatik olarak devreye girecek sıcaklık kontrollü fan fikrini ortaya çıkardım ve fan hızı bile artar ve 30 santigratta daha güçlü rüzgar.

Gerekli bileşenler:

1. Bir Arduino Uno.

2. Bir Sıcaklık Sensörü (analog çıkışlı TMP36).

3. Bir TIP110 transistör.

4. Fan kanatlı bir 6V DC Motor.

5. Bir diyot (1N4007).

6. Bir LED.

7. İki direnç (220Ohm ve 330Ohm)

8.6V Güç Kaynağı.

Adım 1: Bir Şematik Oluşturun

İşte bu proje için Eagle kullanarak oluşturduğum şema.

Sıcaklık sensörü devresi, motorun çalıştırıldığı ve hızını değiştirdiği analog girişi verir. Yukarıdaki pin düzeninde gösterildiği gibi pin1 güç kaynağına bağlanmalıdır. TMP36, 2.7V ila 5.5V (veri sayfasından) voltaj altında iyi çalıştığından, sıcaklık sensörünü çalıştırmak için Arduino kartından 5V yeterlidir. Pin 2, santigrat sıcaklıkla doğrusal orantılı olan Arduino'da analog voltaj değerini A0 pinine verir. Pin3, Arduino'daki GND'ye bağlıyken.

Tespit edilen sıcaklığa bağlı olarak, PWM pin 6, TIP110 transistörünün tabanına "farklı voltaj verir" (sinyali tekrar tekrar açıp kapatarak farklı voltaj elde edilir). R1, akımı, maksimum temel akımı aşmayacak şekilde sınırlamak için kullanılır (TIP110 için, veri sayfasına göre 50mA'dır.) Motora güç sağlamak için Arduino'dan 5V yerine 6V harici güç kaynağı kullanılır. motor tarafından çekilen akım Arduino'yu yok edebilir. Buradaki transistör aynı nedenle motor devresini Arduino'dan izole etmek için bir tampon görevi de görür (motorun çektiği akımın Arduino'ya zarar vermesini önler.). Motor, kendisine uygulanan farklı voltajda farklı hızda dönecektir. Motora bağlı diyot, transistörün hasar görmesini önlemek için fanı açıp kapattığımız anda motor tarafından üretilen endüklenen emk'yi dağıtmaktır. (Akımdaki ani değişiklik, transistöre zarar verebilecek geri emk'ye neden olur.)

Dijital pin 8, fan döndüğünde yanacak olan LED'e bağlıdır, buradaki R2 direnci akımı sınırlamak içindir.

Not*: Devredeki tüm bileşenler aynı toprağı paylaştığı için ortak bir referans noktası vardır.

Adım 2: Kodlama

Kodlamamdaki yorumlar her adımı açıkladı, ek bilgiler aşağıdadır.

Kodlamamın ilk kısmı tüm değişkenleri ve pinleri tanımlamaktır(İlk Fotoğraf):

Satır 1: Sıcaklık değişken olarak tanımlanmıştır, bu nedenle daha doğrudur.

Satır 3 ve Satır 4: Fanın açıldığı minimum sıcaklık, fanın daha hızlı döndüğü "tempHigh" değerinin yanı sıra diğer değerler olacak şekilde özelleştirilebilir.

Hat 5: Fan pini herhangi bir PWM pini olabilir (pin 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Kodlamamın ikinci kısmı tüm devreyi kontrol etmek (İkinci Fotoğraf):

Satır 3 ve Satır 4: Arduino'daki analogdan dijitale dönüştürücü, analogRead()'den bir analog sinyalin değerini alır ve 0-1023(10-bit) arasında bir dijital değer döndürür. Dijital değeri sıcaklığa dönüştürmek için 1024'e bölünür ve sıcaklık sensöründen gelen dijital voltaj çıkışını hesaplamak için 5 V ile çarpılır.

Satır5 ve Satır 6: TMP36'nın veri sayfasına göre, 0,5V'luk bir voltaj ofseti vardır, bu nedenle gerçek voltaj çıkışını elde etmek için 0,5v orijinal dijital voltajdan çıkarılır. Son olarak, TMP36'nın ölçek faktörü 10mV/santigrat derece olduğundan gerçek voltajı 100 ile çarpıyoruz. (1/(10mV/santigrat derece))=100 derece santigrat/V.

Line 18 & Line24: PWM Pin çıkış voltajı 0-5V arasında değişir. Bu voltaj, 0-255 arasında, 0'ın %0'ı ve 255'in %100'ü temsil ettiği görev döngüsü tarafından belirlenir. Yani buradaki "80" ve "255" fan hızıdır.

Adım 3: Test Etme ve Lehimleme

Şemayı ve kodlamayı yaptıktan sonra devreyi breadboard üzerinde test etme zamanı!

Devreyi şemada gösterildiği gibi bağlayın

Bu aşamada 6V DC motora uygun olmayan 9V pil kullandım ancak kısa bir süreliğine bunları birbirine bağlamakta bir sakınca yok. Gerçek prototip sırasında, motora 6V güç sağlamak için harici güç kaynağı kullandım. Testten sonra devrenin iyi çalıştığı gösterilmiştir. Bu yüzden onları bir stripboard üzerinde lehimlemenin zamanı geldi!

Devreyi lehimlemeden önce…

Bileşenlerin nereye yerleştirileceğini ve nereye delik açılacağını planlamak için devreyi bir Stripboard Yerleşim Planlama Sayfasına çizmek iyidir. Tecrübelerime dayanarak, iki lehimleme arasında bir sütun bıraktığınızda lehimlemek daha kolay.

Lehimleme yaparken…

Kutuplu bileşenler konusunda dikkatli olun. Bu devrede uzun bacağı anot olan LED ve gri kısmı katot olan diyot olacaklar. TIP110 transistörünün pin çıkışı ve TMP36 sıcaklık sensörünün pin çıkışı da dikkate alınmalıdır.

4. Adım: Gösteri

Tüm devreyi düzgün ve o kadar dağınık yapmamak için, Arduino'daki pime bağlanırken şerit tahtayı Arduino'ya istiflemek için dişi-erkek başlığını kullanıyorum. Ayrıca fanı tutmak için bir fan tutucuyu 3D yazdırdım, stl dosyası aşağıda eklenmiştir. Gösteri sırasında, 9V pilim çalışmadığı için harici güç kaynağını kullanıyorum.

Son tanıtım videosu yukarıda eklenmiştir. İzlediğiniz için teşekkürler!