Arduino HVAC Servo -termostaat/beheerder: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:28

Welkom by my 'groen' instruksies! Ek gaan jou wys hoe om 'n Arduino, twee servomotors, 'n temperatuursensor en metaal (of hout) te gebruik om 'n digitale termostaat vir 'n deur-muur HVAC-eenheid te maak. Volgens CB Richard Ellis ('n groot eiendomsfirma) is New York 'n huurdersmark, met slegs ongeveer 1/3 van die bevolking wat hul huis besit (teenoor byna 70% huiseienaarskap vir die res van die VSA). Dit beteken dat meer as 5 mm mense in NYC in huurwoonstelle of huise woon. Dit is baie selde dat huureenhede enige sentrale lugversorging of selfs 'n termostaties beheerde stelsel het. Baie woonstelle het permanente deur-muur-eenhede soos die een in die video hieronder. Ongelukkig het hierdie eenhede geen vermoë om die temperatuur te reguleer nie en kan hulle slegs in hitte, koue of afgedwing word. Volgens die verbruikersenergiesentrum is verwarming en verkoeling verantwoordelik vir ongeveer 45 persent van u energierekening. Die federale regering beraam dat die gemiddelde huiseienaar oor 'n tydperk van tien jaar meer as $ 10 000 bestee aan verwarming en verkoeling. Die koelvermoë van lugversorgers in die kamer word gemeet in BTU's, of Britse termiese eenhede, per uur. Om 'n woonstel van 700-1 000 vierkante meter af te koel ('n slaapkamer of miskien 'n klein slaapkamer), benodig u ongeveer 20 000 BTU's. Dit is gelykstaande aan 1,7 ton of 5, 861 watt. Teen $ 0,15 per kWh beteken dit dat dit $ 0,88 per uur kos om u HVAC -eenheid te bestuur! Omdat HVAC -eenhede baie energie verbruik (veral in die 'lugversorging' -modus gedurende die warm somermaande) en huurders nie die moontlikheid het om dit maklik te implementeer nie energie -ster (dws meer doeltreffende) eenhede of om hul temperatuur te reguleer, wou ek 'n manier vind om, sonder permanente veranderinge, 'n HVAC -eenheid soos 'n termostaat te beheer! Deur hierdie toestel te implementeer, kan u nie net geld bespaar nie, maar kan u ook 'n meer stabiele temperatuur in u woonstel handhaaf, die energieverbruik verminder en die spanning op ons elektrisiteitsnet gedurende die warm somermaande verminder!

Stap 1: Oorsig van die produk- en onderdele -lys

Oorsig en onderdele lys: Elektroniese onderdele lys: 1) Twee servo's. Ek gebruik Hitec HS-311 (https://www.hitecrcd.com/servos/show?name=HS-311) wat vir minder as $ 10 per servo gekoop kan word. Die SparkFun -servo (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9064) behoort ook te werk.2) Temperatuurprobe: https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id = 2453) Arduino (ek het die Duemilanove gebruik - https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17&products_id=50)4) Ek het die Adafruit ProtoShield gebruik (https://www.adafruit.com/ index.php? main_page = product_info & cPath = 17_21 & products_id = 51), maar u kan ook net 'n klein broodbord gebruik (https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8802)5) 'n 4K7 -weerstand vir die temperatuur Probe: https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=20623466) 9V muuradapter: https://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=17_22&products_id=63 Lys van onderdele vir hardeware: 1) Ek het aluminium gebruik wat by my plaaslike hardewarewinkel (Home Depot) gekoop is. Die afmetings van die servobalk is 4 "x 1" x 0.25 "en die twee eindpale is 1" x 0.25 "x 0.25". Alternatiewelik is hier 'n skakel om hierdie grootte aluminium aanlyn te koop: https://www.speedymetals.com/pc-2241-8351-14-x-1-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx en http:/ /www.speedymetals.com/pc-2494-8378-12-sq-6061-t6511-aluminum-extruded.aspx2) Ek het (6) 1/2 "8-32 SHCP (skroewe met dieksel) en (2) gebruik 1 "8-32 SHCP's. Ek beveel aan dat u dit by u plaaslike hardewarewinkel koop, maar dit kan ook maklik aanlyn gekoop word. Hier is die skakels: 1/2 ": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=430-0041 en 1": https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT ? PMAKA = 430-0045.3) U benodig 'n kraan wat pas by die skroewe wat u in die vorige stap gebruik het. Aangesien ek 8-32 skroewe gebruik het, het ek 'n 8-32 kraan gekoop. U kan dit weer by u plaaslike hardewarewinkel koop, maar as u aanlyn wil bestel, is hier 'n skakel: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-47724) A nommer 29 boorpunt (dit stem ooreen met die 8-32 krane; as u 'n ander skroef en kraan gebruik, koop die toepaslike boorpunt). LET WEL: Baie hardewarewinkels verkoop die krane met die boorpunte, wat verseker dat u die regte grootte koop. Ook hier beskikbaar: https://www.use-enco.com/CGI/INSRIT?PMAKA=325-6119Tools:1) Ek het 'n boor gebruik (kan 'n handboor of 'n boorpers wees) en 'n ystersaag. 2) As u die servo's eerder aan die aluminiumhouer wil plak (in plaas van boor en tik op die gate), beveel ek aan dat u JBWeld- of Gorilla Glue Arduino -biblioteek gebruik: Benewens die servobiblioteek (ingesluit by die Arduino -sagteware), u het die OneWire -biblioteek nodig. U kan hier meer lees oor die biblioteek (opsioneel): https://www.arduino.cc/playground/Learning/OneWire of laai die biblioteek net af via hierdie skakel: https://homepage.mac. com/wtpollard/Software/FileSharing7.html

Stap 2: Bou die servomontage en elektriese skema

Hier is 'n video -oorsig van hoe u die servomontage en die skemas van die elektronika kan bou. Kyk na die foto's hieronder vir meer!

Stap 3: Arduino -kode

'N Txt -lêer hieronder bevat die Arduino -kode. U kan hierdie lêer oopmaak om die kode te sien en dit dan in u Arduino-sagteware te kopieer/plak om die program uit te voer. Video: 'n Basiese en dan meer deeglike deurloop van die Arduino-kode.

Stap 4: Ontfout en installeer

OPMERKING: as u u arduino op 'n metaaloppervlak laat rus, maak seker dat u 'n paar rubbervoete aan die onderkant het! Anders raak die soldeerverbindings aan die onderkant van die Arduino die metaal wat die bord sal kortmaak!

Stap 5: Laaste gedagtes en toekomstige idees

Laaste gedagtes: Dankie dat u gekyk het! As u op soek is na 'n goeie manier om energie te bespaar, geld te bespaar en steeds 'n gemaklike woonstel in stand te hou, hopelik het u hierdie video geniet. Gedurende die warm somermaande dwing die piekvraag om ekstra kragsentrales aanlyn te bring, wat dikwels duurder is om te werk en meer besoedeling tot ons omgewing bydra. As u die moontlikheid het om u HVAC-stelsel op te gradeer na 'n energie-ster-standaard of as u 'n 'professionele' termostaat kan installeer, doen dit asseblief! Maar as u in 'n woonstelgebou woon en eenvoudig nie die opsies het nie, moet u hierdie projek vir die omgewing oorweeg! Hier is slegs 'n paar: 1) Sit die temperatuursensor op 'n draad sodat dit strategies in die kamer geplaas kan word2) Voeg knoppies by die Arduino om vier modusse te hê: af, lugversorging, hitte of temperatuurprobe -modus (dit laat u toe om die eenheid af te dwing tot hitte of lugversorging of laat die eenheid werk volgens die temperatuur sonde lesing) 3) Gebruik 'n 7-segment LED of 'n LCD om die huidige temperatuur weer te gee 4) Gebruik 'n Ethernet-skild om internetbeheer moontlik te maak of om u huidige temperatuur (dws deur twitter) te publiseer. Hierdie idee is geïnspireer deur Adafruit se "Tweet-a-Watt" (https://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cPath=32)5) Gebruik 'n derde servo om die warm/koue potensiometer te beheer (let op: om drie servo's op die arduino te gebruik, benodig sagteware -servo's - sien hier vir meer: https://www.arduino.cc/playground/ComponentLib/Servo)6) Draadlose tempsonde via Xbee of RF (vir RF, sien https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8946 en https://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=8949)7) Stel temperatuurdrempels op die toestel met behulp van 'n bedieningspaneel of 'n potensiometer8) Stel die eenheid in om die woonstel outomaties op 'n sekere tydstip af te koel (dit wil sê voordat u by die huis kom) of snags in 'n "pols" modus gaan, afwisselend tussen af en koel om die woonstel koel te hou, maar nie het die AC die hele nag aan) 9) Gebruik Evil Mad Scientist of ITP Boarduino vir 'n goedkoper en kleiner eenheid! Sien https://evilmadscience.com/tinykitlist/74-atmegaxx8 vir die Evil Mad Scientist Bordjies wat u kan koop as 'n kit wat die PCB- en ATMEL -chip en 'n 16Mhz -kristal en doppe bevat vir ~ $ 12 Lees die NYU ITP -handleiding oor hoe om 'n broodbord -arduino te maak!