Arduino HVAC Servo Thermostat / Mdhibiti: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:56

Karibu kwenye 'kijani' changu kinachoweza kufundishwa! Nitaenda kukuonyesha jinsi ya kutumia Arduino, motors mbili sensorer ya joto na chuma (au kuni) kutengeneza thermostat ya dijiti kwa kitengo cha HVAC cha ukuta. Kulingana na CB Richard Ellis (kampuni kubwa ya mali isiyohamishika), New York City ni soko la wapangaji, na karibu 1/3 ya idadi ya watu wanamiliki nyumba zao (dhidi ya umiliki wa nyumba karibu 70% kwa Amerika yote). Hii inamaanisha zaidi ya watu 5mm katika NYC wanaishi katika vyumba vya kukodi au nyumba. Ni nadra sana kwa vitengo vya kukodisha kuwa na aina yoyote ya kiyoyozi cha kati au hata mfumo unaodhibitiwa na joto. Vyumba vingi vina vitengo vya kudumu vya ukuta-kama vile vilivyoonekana kwenye video hapa chini. Kwa bahati mbaya, vitengo hivi havina uwezo wa kudhibiti hali ya joto na vinaweza kulazimishwa kwenye joto, baridi, au kuzima. Kulingana na Kituo cha Nishati ya Watumiaji, Inapokanzwa na kupoza akaunti kwa karibu asilimia 45 ya bili yako ya nishati. Serikali ya shirikisho inakadiria kuwa mmiliki wa nyumba wastani hutumia zaidi ya $ 10,000 kwa kupokanzwa na kupoza kwa kipindi cha miaka kumi. Uwezo wa kupoza wa viyoyozi vya chumba hupimwa katika BTU, au Vitengo vya Mafuta vya Briteni, kwa saa. Ili kupoa ghorofa 700-1, 000 sq ft (chumba cha kulala moja au labda chumba kidogo cha 2bed), unahitaji takriban 20, 000 BTU. Hii ni sawa na tani 1.7 au 5, 861 watts. Kwa $ 0.15 kwa kWh, hiyo inamaanisha inagharimu $ 0.88 / saa kuendesha kitengo chako cha HVAC! Kwa sababu vitengo vya HVAC hutumia nguvu nyingi (haswa wakati wa hali ya 'hali ya hewa' wakati wa miezi ya joto) na wakodishaji hawana uwezo wa kutekeleza kwa urahisi nyota ya nishati (yaani ufanisi zaidi) au kudhibiti hali yao, nilitaka kutafuta njia, bila kufanya mabadiliko ya kudumu, kudhibiti kitengo cha HVAC kama thermostat! Utekelezaji wa kifaa hiki hauwezi tu kuokoa pesa, lakini inaweza kusaidia kudumisha-joto zaidi katika nyumba yako, kupunguza matumizi ya nishati na kusaidia kupunguza shida iliyowekwa kwenye gridi yetu ya nguvu ya mataifa wakati wa miezi ya joto ya majira ya joto!

Hatua ya 1: Muhtasari wa Orodha ya Bidhaa na Sehemu

Muhtasari na orodha ya Sehemu: Orodha ya Sehemu za Elektroniki: 1) Servo mbili. Nilitumia Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311) ambayo inaweza kununuliwa kwa chini ya $ 10 kwa servo. SparkFun servo (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) inapaswa pia kufanya kazi. 2) Kuchunguza Joto: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (nilitumia Duemilanove - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Nilitumia Adafruit ProtoShield (https://www.adafruit.com/ index.php? Probe: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V adapta ya Ukuta: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63Hardware Sehemu Orodha: 1) Nilitumia Aluminium kununuliwa kutoka duka langu la vifaa vya nyumbani (Home Depot). Vipimo vya bracket ya servo ni 4 "x 1" x 0.25 "na machapisho mawili ya mwisho ni 1" x 0.25 "x 0.25". Vinginevyo, hapa kuna kiunga cha kununua kipande hiki cha alumini juu ya mtandao: /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx2) Nilitumia (6) 1/2 "8-32 SHCP (screws cap cap screws) na (2) 1 "8-32 SHCP's. Napenda kupendekeza ununue hizi kutoka duka lako la vifaa vya ndani, lakini pia zinaweza kununuliwa kwa urahisi mkondoni. Hapa kuna viungo: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 na 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) Utahitaji bomba inayolingana na screws yoyote unayotumia katika hatua ya awali. Kwa kuwa nilitumia screws 8-32, nilinunua bomba 8-32. Kwa mara nyingine, hii inaweza kununuliwa kwenye duka lako la vifaa lakini ikiwa unataka kuagiza mkondoni, hapa kuna kiunga: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) Nambari 29 kuchimba visima kidogo (hii inalingana na bomba 8-32; ikiwa unatumia kiboreshaji cha ukubwa tofauti na bomba, nunua kitufe kinachofaa). KUMBUKA: Maduka mengi ya vifaa huuza bomba kwa bits ya kuchimba, ambayo itahakikisha unanunua saizi inayofaa. Pia inapatikana hapa: 2) Ikiwa ungependa gundi servo kwenye mlima wa aluminium (badala ya kuchimba visima na kugonga mashimo), ningependekeza utumie JBWeld au Gorilla Glue Arduino Library: Mbali na maktaba ya servo (iliyojumuishwa na laini ya Arduino), Unaweza kusoma maktaba ya OneWire. Unaweza kusoma zaidi juu ya maktaba hapa (hiari): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire au tu pakua maktaba kupitia kiunga hiki: com / wtpollard / Software / FileSharing7.html

Hatua ya 2: Kuunda Mlima wa Servo na Mpangilio wa Umeme

Hapa kuna muhtasari wa video ya jinsi ya kujenga mlima wa servo na skimu za umeme. Angalia picha hapa chini kwa zaidi!

Hatua ya 3: Msimbo wa Arduino

Faili ya txt hapa chini ina nambari ya Arduino. Unaweza kufungua faili hii kutazama nambari hiyo kisha unakili / ibandike kwenye programu yako ya Arduino ili kuendesha programu hiyo. Video: Njia ya msingi na kisha kamili zaidi ya nambari ya Arduino.

Hatua ya 4: Utatuaji na usakinishaji

KUMBUKA: Ikiwa unapumzika arduino yako kwenye uso wa chuma, hakikisha una miguu ya mpira chini! Vinginevyo viungo vya solder chini ya Arduino vitagusa chuma ambacho kitapunguza bodi!

Hatua ya 5: Mawazo ya Mwisho na Mawazo ya Baadaye

Mawazo ya Mwisho: Asante kwa kutazama! Ikiwa unatafuta njia nzuri ya kuokoa nishati, kuokoa pesa na bado utunze nyumba nzuri, tunatumahi kuwa umefurahiya video hii. Wakati wa miezi ya joto ya majira ya joto, mahitaji ya kilele hulazimisha mitambo ya nyongeza kuletwa mkondoni, ambayo mara nyingi ni mimea ghali zaidi kukimbia na kuchangia uchafuzi zaidi kwa mazingira yetu. Ikiwa una uwezo wa kuboresha mfumo wako wa HVAC kwa ufuataji wa nyota ya nishati au unaweza kusanikisha thermostat ya "mtaalamu", tafadhali fanya! Lakini ikiwa unaishi katika jengo la ghorofa na bila chaguzi hizo, tafadhali fikiria mradi huu kwa mazingira! Mawazo ya Baadaye: Mara tu unapokuwa na servo mahali hapo, kuna njia nzuri ambazo unaweza kupanua mradi huu. Hapa ni chache tu: 1) Weka Sensor ya Joto kwenye waya ili iweze kuwekwa kimkakati ndani ya chumba2) Ongeza vifungo kwa Arduino ili kuwa na modeli nne: Zima, A / C, Joto, au hali ya Kuchunguza Joto. (yaani inakuwezesha kulazimisha kitengo, kwa joto au A / C au inaruhusu kitengo kutenda kulingana na usomaji wa uchunguzi wa joto) 3) Tumia sehemu ya 7 ya LED au LCD kuonyesha hali ya joto ya sasa kuwezesha kudhibiti mtandao au kuchapisha hali yako ya joto ya sasa (yaani kupitia twitter). Wazo hili limeongozwa na "Tweet-a-Watt" ya Adafruit (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Tumia servo ya tatu kudhibiti potentiometer ya moto / baridi (kumbuka: kutumia servo tatu kwenye arduino inahitaji matumizi ya softwareservo's - tazama hapa kwa zaidi: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo)6) Probe temp probe kupitia Xbee au RF (kwa RF, angalia https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 na https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Weka kiwango cha joto kwenye kifaa kwa kutumia keypad au potentiometer8) Kuweka kitengo cha kupoza kiotomatiki ghorofa kwa nyakati fulani (yaani kabla ya kufika nyumbani kazini) au kuingia kwenye hali ya "pigo" wakati wa usiku, ukibadilishana kati ya mbali na baridi ili kuweka nyumba hiyo baridi lakini sio kuwa na AC usiku wote9) Tumia Mwanasayansi Mbaya wa Wazimu au ITP Boarduino kwa kitengo cha bei rahisi na ndogo! Tazama https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 kwa Mwanasayansi Mbaya Bodi ambazo unaweza kununua kama kit ambayo ni pamoja na Chip ya PCB & ATMEL na kioo cha 16Mhz na kofia kwa ~ $ 12Soma Soma mafunzo ya NYU ITP juu ya jinsi ya kuunda bodi ya mkate arduino!