Otomatik Masa Fanı: 5 Adım

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

Tan Yong Ziab tarafından yapılmıştır.

Bu proje, klimaya olan bağımlılığımızı azaltmak için ofis veya çalışma kullanımına uygun basit bir otomatik fan yapmayı amaçlamaktadır. Bu, aşırı derecede güç tüketen klimaya güvenmek yerine, kendini otomatik olarak açıp kapatabilen bir hedefe yönelik soğutma sağlayarak kişinin karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olacaktır. Ek olarak, bir güç bankasından ayrılacak kadar güç açısından verimlidir; bu, benzer masa fanı çözümlerinden daha taşınabilir olduğu ve el tipi fanlardan daha akıllı olduğu anlamına gelir.

Gereçler

İhtiyacın olur:

1x Arduino UNO

1x şerit tahtası

Erkek-Kadın istifleme başlıkları

Erkek pin başlıkları

Dişi pin başlıkları

Tek damarlı teller (Referans kolaylığı için yeterli ve çeşitli renklerde)

1x SPDT anahtarı

1x HC-SR04 ultrasonik sensör

1x 3386 2 kilo ohm potansiyometre

1x TIP110 güç transistörü

1x Fan kanadı (Seçilen motora monte edilebilir)

1x 3V motor

Test, montaj ve programlama için ekipman:

1x şerit kesici

1x dijital multimetre (DMM)

1x devre tahtası

1x tel striptizci

1x tel kesici

1x pense

1x havya

1x havya standı

1x havya ucu temizleyici

Lehim (Yeterli)

1x lehim sökme pompası (tercih edilirse fitil)

1x Arduino IDE çalıştırabilen herhangi bir makine

Arduino IDE, seçtiğiniz makineye kurulur

Adım 1: Donanımı Test Etme

İlk olarak, donanımı test edin. Bir devre tahtası bunun için son derece yararlıdır, ancak devre tahtası mevcut olmadığında atlama kabloları da kullanılabilir. Görüntüler, devrenin nasıl kablolandığını gösteren bir Tinkercad ekran görüntüsü ile birlikte test sürecini gösterir. Bileşenlerinizin kendi başlarına ve basit bir test devresinde birlikte çalışmasını sağlamaktan başka söylenecek fazla bir şey yok. Bu aşamada bir DMM, bileşenlerinizin arızalı olup olmadığını kontrol etmenize de yardımcı olur.

Adım 2: Devreyi Kurmak

Ardından, devreyi lehimleyin. Bu adım için Arduino, stripboard ve istifleme başlıklarına sahip olmalısınız.

Stripboard'u ve başlıkları Arduino'daki başlıklarla hizalayın. Aralığınızın doğru olduğunu onayladıktan sonra, istifleme başlıklarını lehimleyin. Şort istemediğiniz yerlerde izleri kesmeyi unutmayın. Kalkan ve Arduino'nun kendisi arasındaki sürekliliği kontrol etmek için DMM'nizi kullanabilirsiniz. Süreklilik kontrollerinizi bitirdikten sonra parçaları lehimlemeye başlayın.

Devreyi kablolamak için daha önce Tinkercad şemasına veya burada gösterilen EAGLE şematik ve stripboard resimlerine başvurabilirsiniz.

Bileşenlerin yerleşimi, lehimlemeyi en aza indirecek şekildedir. En kompakt olmayabilir, ancak bileşenleri daha büyük bir kalkan içine yerleştirmek daha kolay olurdu.

Ultrasonik sensörün stripboard üzerinde dişi başlıklarının oturduğu yerde, ultrasonik sensöre GND, Echo ve Trigger sağlamak için GND, D13 ve D12 pinlerini zaten kullanabilirim. Sensöre +5V beslemek için sadece ultrasonik sensörün oturduğu dişi başlık ile D11 pimi arasındaki izi kesmem gerekiyordu.

Aynı şekilde potansiyometre zaten +5V ve GND pinlerinin olduğu yerde duruyor bu yüzden potansiyometrenin sileceği (orta pindir) ile bitişiğindeki ikinci GND pini arasındaki izi kesmem gerekiyor. analog giriş noktasını yenecek olan sinyali GND'ye göndermeden analog hız ayarımı A3 pinine ayarladım.

Motor koparma başlığı, TIP110'un yayıcı piminin bulunduğu yerden yararlanabileceğim ve yalnızca motorun topraklamasını ultrasonik sensörün yanındakine lehimlemem gerekecek şekilde konumlandırılmıştır. Ara kablom olarak 4 pinli bir Molex konektörü kullandım, ancak uyan her şey de iyi. Sanırım zehrini seç.

Tek istisna, ultrasonik sensör dişi başlıklara yerleştirildiğinde kullanıcının erişebileceği şekilde şerit tahtasının kenarına daha uzağa yerleştirilmiş olan SPDT anahtarıdır.

+5V hattı ultrasonik sensör, TIP110'un kollektör pimi ve potansiyometre arasında paylaşılır.

TIP110'un taban pimi, kalkan aracılığıyla Arduino'nun 9 pimine bağlanır. PWM kontrolü için mevcut olan diğer pinleri kullanmaktan çekinmeyin.

Yine, DMM'niz, olması gereken yerde bağlantıların olmasını ve olmadığı yerde hiçbir şeyin olmasını sağlamak için burada yararlıdır. Arduino'nun lehim bağlantıları ile test etmeyi düşündüğünüz bileşen (ler) arasında süreklilik testi yaparak blendajın bileşenlerinin Arduino'nun kendisine doğru şekilde bağlanıp bağlanmadığını kontrol etmeyi unutmayın.

Adım 3: Devrenin Programlanması (ve Programlanmasının Test Edilmesi)

Bu adım, adımların ya en eğlenceli olmayan ya da en sinir bozucu olanıdır. Programın amacı aşağıdakileri gerçekleştirmektir:

1. Mesafeyi kontrol edin

2. Mesafe < önceden belirlenmiş eşik ise, potansiyometrenin analog girişine göre motora PWM sinyali göndermeye başlayın.

3. Aksi takdirde, PWM sinyalini 0'a ayarlayarak motoru durdurun

Adım 2 ve 3'ün her ikisinde de ultrasonik mesafeyi ve algılanan analog girişi yazdıran bir hata ayıklama() vardır. İsterseniz silebilirsiniz.

Programdaki "refresh" ve "max_dist" değişkenlerinin her biri, sırasıyla yoklama oranını ve maksimum algılama mesafesini kontrol eder. Bunu beğeninize göre ayarlayın.

Dosya buraya eklenmiştir.

4. Adım: Her Şeyi Bir Araya Getirin

Devre olması gerektiği gibi çalışıyorsa ve bu adıma ulaştıysanız, tebrikler! Bu proje artık kendi başına çalışabilir. Resimde, tüm devrenin yerleşik bir Mikro USB konektörü aracılığıyla bir pil takımı tarafından çalıştırıldığını ve artık dizüstü bilgisayarınıza bağlı olmadığını görebilirsiniz.

Bu aşamada devreyi değiştirebilir veya kendinizi daha maceracı hissediyorsanız bu konuda kendi yorumunuzu oluşturabilirsiniz.

İyi bir zamanda, bir CNC yönlendirici kullanarak bu proje için PCB'yi frezelemeyi veya denemeyi umuyorum. Oluşturulan PCB düzenini yukarıdaki resimde görebilirsiniz.

Adım 5: Gelecek Planları ve Bazı Notlar

Bu proje tamamlandığında, bu projeyle boş zamanlarımda başarabileceğimi umduğum daha acil şeylerden bazıları şunlardır, ancak bunlarla sınırlı değildir:

- Fan için gerçek bir stand

- Bunu daha da kompakt ve bağımsız bir boyuta küçültün; Bunun için muhtemelen bir Arduino Nano'ya ihtiyacım olacak

- Daha uygun bir güç çözümü, yani önceki adımda gördüğünüz güç bankası, az önce bahsettiğim bağımsız bir tasarım için biraz fazla büyük

Bazı notlar (gelecekteki benliğim ve internette dolaşan herhangi bir ruh için):

Parça listesi bir Uno panosu gerektirirken, bu kılavuzda gördüğünüz panonun Uno'dan başka bir şey olmadığını fark edebilirsiniz. Bu aslında bir grup öğrenci ve onların danışman öğretim görevlisi tarafından Singapur Politeknik'te geliştirilen SPEEEduino adlı Uno'nun bir çeşididir. İşlevsel olarak çok benzer, önceki adımda projeyi sürdürdüğünü gördüğünüz yalnızca Micro USB güç girişi gibi eklemeler dışında ve hatta ESP01 Wi-fi modülünü takmak için başlıklara sahip. SPEEEduino hakkında buradan bilgi edinebilirsiniz.