Cum să proiectezi un încălzitor automat al scaunelor pentru canapeaua ta?

Conceptul de scaune încălzite este adoptat de aproape fiecare companie de automobile în zilele noastre și în fiecare ultim model de Toyota, Honda, KIA etc., compania oferă scaune încălzite în mașini. Majoritatea companiilor oferă scaune încălzite și reci în modelele lor, ceea ce face experiența de condus foarte confortabilă, mai ales în veri. Ținând cont de această idee, m-am gândit de ce să nu pun în aplicare ideea scaunelor încălzite la casele noastre pe casa noastră Canapea care este plasat în sufragerie sau în alt loc. Circuitul pe care îl voi proiecta mai târziu în acest articol va fi responsabil pentru încălzirea fiecărui tip de canapea, fie că este vorba de canapea cu braț rotund, braț pătrat, pană tare etc. Circuitul va fi plasat în partea inferioară a canapelei și a scaunelor va începe automat să se încălzească după câteva intervale de timp. Acum, fără a pierde o secundă, să trecem la treabă.



Încălzitor automat al scaunelor

Cum să atașați plăcile de încălzire cu Arduino?

Acum, vom colecta informații cu privire la componentele electronice înainte de a face o listă a tuturor componentelor hardware, deoarece nimeni nu va dori să rămână în mijlocul unui proiect doar din cauza lipsei unei componente.



Pasul 1: Componente necesare (hardware)

  • Arduino Nano
  • Plăci de încălzire flexibile din polimidă (x4)
  • Modul releu 4 canale DC 5V
  • Senzor de umiditate a temperaturii DHT11
  • Sârme jumper
  • Placă de circuit imprimat
  • Baterie Lipo de 12V
  • FeCl3
  • Hot Glue Gun
  • Cutie mică din plastic
  • Bandă de montare permanentă Scotch

Pasul 2: Componente necesare (software)

  • Proteus 8 Professional (poate fi descărcat de pe Aici )

Pasul 3: Principiul de lucru

Principiul de lucru al acestui proiect este destul de simplu. Este alimentat de 12V Baterie Lipo . Bateria Lipo este preferată în acest proiect, deoarece oferă o copie de rezervă bună și va oferi un timp de rezervă de aproximativ 2 zile sau chiar mai mult. Un adaptor de curent alternativ la curent continuu poate fi, de asemenea, utilizat pentru a alimenta acest circuit, deoarece cerința noastră este de 12V DC. Coloana vertebrală a acestui proiect sunt Plăci de încălzire care va fi responsabil pentru încălzirea canapelei. Temperatura va detecta temperatura camerei și atunci când temperatura scade sub limita stabilită în cod, modulul releu va fi declanșat și încălzirea va începe. Incalzi va continua până când temperatura va reveni la starea anterioară. Releul va fi declanșat atunci când temperatura va scădea sub 25 de grade și va fi rotită OPRIT când temperatura este readusă la poziția inițială. Codul poate fi modificat în funcție de cerința dvs. și am atașat codul de mai jos, astfel încât să îl puteți înțelege și să faceți modificările dacă doriți.



Pasul 4: Simularea circuitului

Înainte de a realiza circuitul, este mai bine să simulați și să examinați toate citirile unui software. Software-ul pe care îl vom folosi este Proteus Design Suite . Este un software pe care se simulează circuite electronice.



  1. După ce descărcați și instalați software-ul Proteus, deschideți-l. Deschideți o nouă schemă făcând clic pe ISIS pictogramă din meniu.

    ISIS

  2. Când apare noua schemă, faceți clic pe P pictogramă din meniul lateral. Aceasta va deschide o casetă în care puteți selecta toate componentele care vor fi utilizate.

    Noua schemă

  3. Acum introduceți numele componentelor care vor fi utilizate pentru realizarea circuitului. Componenta va apărea într-o listă din partea dreaptă.

    Selectarea componentelor



  4. În același mod, ca mai sus, căutați toate componentele. Ele vor apărea în Dispozitive Listă.

După simularea circuitului, am aflat că funcționează bine, prin urmare vom continua un pas înainte și vom proiecta aspectul PCB-ului său.

Pasul 5: Faceți un aspect PCB

Pe măsură ce vom face circuit hardware pe un PCB, trebuie mai întâi să facem un layout PCB pentru acest circuit.

  1. Pentru a face aspectul PCB-ului pe Proteus, trebuie mai întâi să atribuim pachetele PCB fiecărei componente din schemă. Pentru a aloca pachete, faceți clic dreapta pe componenta pe care doriți să o atribuiți și selectați Instrument de ambalare.

    Atribuiți pachete

  2. Faceți clic pe BERBEC din meniul de sus pentru a deschide o schemă PCB.

    ARIES Design

  3. Din lista de componente, plasați toate componentele pe ecran într-un design la care doriți să arate circuitul dvs.
  4. Faceți clic pe modul de urmărire și conectați toți pinii pe care software-ul vă spune să îi conectați, arătând o săgeată.

Pasul 6: Diagrama circuitului

După realizarea aspectului PCB, schema circuitului va arăta astfel:

Diagrama circuitului

Pasul 7: Noțiuni introductive despre Arduino

Dacă nu ați mai lucrat la Arduino IDE, nu vă faceți griji, deoarece un pas cu pas pentru a configura Arduino IDE este prezentat mai jos.

  1. Descărcați cea mai recentă versiune a Arduino IDE de la Aici .
  2. Conectați placa Arduino la computer și deschideți Panoul de control. Click pe Hardware și sunet. Acum deschis Dispozitive și imprimantă și găsiți portul la care este conectată placa dvs. În cazul meu este COM14 dar este diferit în diferite computere.

    Găsirea portului

  3. Faceți clic pe meniul Instrument și setați placa ca Arduino Nano (AT Mega 328P) .

    Setarea consiliului

  4. În același meniu Instrument, setați procesorul ca ATmega328p (Bootloader vechi) .
  5. Descărcați codul atașat mai jos și lipiți-l în ID-ul dvs. Arduino. Faceți clic pe încărcați butonul pentru a arde codul de pe microcontroler.

    Încărcați codul

Descărcați codul și bibliotecile necesare făcând clic pe Aici.

Pasul 8: Înțelegeți codul

Codul utilizat în acest proiect este foarte simplu și bine comentat. Deși este auto-explicativ, este descris pe scurt mai jos, astfel încât, dacă utilizați o placă Arduino diferită, cum ar fi Uno, mega, etc., puteți modifica codul în mod corespunzător și apoi îl puteți arde pe placa dvs.

  1. La început, biblioteca de utilizat DHT11 este inclus, variabilele sunt inițializate pentru a stoca valorile temporare în timpul rulării. Pinii sunt, de asemenea, inițializați pentru a conecta senzorii la microcontroler.
#include // inclusiv bibliotecă pentru a utiliza senzorul de temperatură dht11 DHT11; // crearea obiectului pentru senzorul de temperatură #define dhtpin 8 // inițializați pinul pentru a conecta senzorul #define releu 3 // inițializați pinul pentru a conecta releul float temp; // variabilă pentru a păstra valoarea temporară

2. configurare nulă () este o funcție care se execută o singură dată în cod când microcontrolerul este pornit sau butonul de activare este apăsat. Rata de transmisie este setată în această funcție, care este practic viteza în biți pe secundă prin care microcontrolerul comunică cu dispozitivele periferice.

void setup () {pinMode (dhtpin, INPUT); // utilizați acest pin ca INPUT pinMode (releu, OUTPUT); // utilizați acest pin ca OUTPUT Serial.begin (9600); // setarea ratei de transmisie}

3. bucla nulă () este o funcție care este executată din nou și din nou în buclă. În această funcție, citim datele de la pinul de ieșire al DHT11 și pornim sau oprim releul la un anumit nivel de temperatură. Dacă temperatura este mai mică de 25 de grade, plăcile de încălzire se vor aprinde altfel vor rămâne oprite.

bucla void () {delay (1000); // wati pentru un al doilea DHT11.read (dhtpin); // citește temperatura temperaturii = DHT11.temperature; // salvați temperatura în variabila Serial.print (temp); // tipăriți valoarea pe monitor Serial.println ('C'); dacă (temp<=25) // Turn the heating plates on { digitalWrite(relay,LOW); //Serial.println(relay); } else // Turn the heating plates off { digitalWrite(relay,HIGH); //Serial.println(relay); } }

Pasul 9: Configurarea hardware-ului

Așa cum am simulat acum circuitul pe software și funcționează perfect. Acum, să mergem înainte și să plasăm componentele pe PCB. Un PCB este o placă cu circuite imprimate. Este o placă complet acoperită cu cupru pe o parte și complet izolantă de cealaltă parte. Realizarea circuit pe PCB este relativ un proces lung. După ce circuitul este simulat pe software și se realizează aspectul său PCB, aspectul circuitului este tipărit pe o hârtie de unt. Înainte de a așeza hârtia de unt pe placa PCB, folosiți scrapperul PCB pentru a freca placa, astfel încât stratul de cupru de la bord să fie micșorat din partea superioară a plăcii.

Îndepărtarea stratului de cupru

Apoi, hârtia de unt este plasată pe placa PCB și călcată până când circuitul este imprimat pe tablă (durează aproximativ cinci minute).

Placă PCB de fier

Acum, când circuitul este imprimat pe placă, acesta este scufundat în FeCl3soluție de apă fierbinte pentru a elimina cuprul suplimentar de pe placă, doar cuprul de sub circuitul imprimat va rămâne în urmă.

Eliminați stratul de cupru

După aceea frecați placa PCB cu racletul, astfel încât cablajul să fie proeminent. Acum găuriți găurile în locurile respective și așezați componentele pe placa de circuit.

Foraj PCB

Lipiți componentele de pe placă. În cele din urmă, verificați continuitatea circuitului și dacă apare discontinuitate în orice loc, dezlipiți componentele și conectați-le din nou. În electronică, testul de continuitate este verificarea unui circuit electric pentru a verifica dacă fluxul de curent în calea dorită (că este cu siguranță un circuit total). Un test de continuitate este efectuat prin setarea unei tensiuni reduse (conectată în aranjament cu un LED sau o piesă care creează agitație, de exemplu, un difuzor piezoelectric) peste modul ales. Dacă testul de continuitate trece, înseamnă că circuitul este realizat în mod adecvat, după cum se dorește. Acum este gata de testat. Este mai bine să aplicați adeziv fierbinte folosind un pistol de adeziv fierbinte pe bornele pozitive și negative ale bateriei, astfel încât bornele bateriei să nu poată fi desprinse din circuit.

Pasul 10: Testarea circuitului

După asamblarea componentelor hardware de pe placa PCB și verificarea continuității, trebuie să verificăm dacă circuitul nostru funcționează corect sau nu, vom testa circuitul nostru. După comutare PE circuitul îl plasează aproape de locul în care temperatura este sub 25 de grade. Veți observa că plăcile vor începe să se încălzească și vor fi rotite OPRIT imediat ce temperatura crește. După testarea circuitului, plasați-l în interiorul unui capac. Acoperirea poate fi proiectată acasă folosind orice material. De exemplu, se poate proiecta o acoperire din lemn, se poate proiecta o carcasă din plastic sau se poate așeza și un circuit într-o cârpă groasă și cusută. Apoi lipiți-o în partea de jos a canapelei folosind bandă dublă. Monitorizați periodic bateria și încărcați-o frecvent.

Asta e tot pentru astăzi. Continuați să vizitați site-ul nostru pentru mai multe proiecte de inginerie interesante și nu uitați să vă împărtășiți experiența după ce ați făcut acest proiect acasă.