Peralatan rumah ac yang dikawal suhu menggunakan arduino dan thermistor

Katakan anda duduk di dalam bilik dan merasa sejuk dan anda mahu pemanas anda dihidupkan secara automatik, dan kemudian dimatikan setelah beberapa ketika suhu bilik meningkat, maka projek ini membantu anda mengawal perkakas rumah anda secara automatik mengikut suhu. Di sini kami mengawal Peralatan AC Rumah dengan Arduino berdasarkan suhu. Di sini kita telah menggunakan Thermistor untuk membaca suhunya. Kami sudah menghubungkan Thermistor dengan Arduino dan memaparkan Suhu pada LCD.

Dalam tutorial ini, kami akan melampirkan alat AC dengan Relay dan membuat sistem automasi rumah terkawal suhu menggunakan Arduino. Ia juga menunjukkan suhu dan status perkakas pada paparan LCD 16 * 2 yang dihubungkan dengan litar.

Bahan Diperlukan

Arduino UNO
Relay (5v)
Paparan LCD 16 * 2
Mentol Lampu (CFL)
Termistor NTC 10k
Menyambung wayar
Perintang (1k dan 10k ohm)
Potensiometer (10k)

Rajah Litar

Ini suhu berdasarkan Sistem Automasi terdiri daripada pelbagai komponen seperti papan Arduino, paparan LCD, Relay, dan termistor. Kerja terutamanya bergantung pada relay dan termistor kerana suhu meningkat relay akan dihidupkan dan jika suhu menurun di bawah nilai yang telah ditetapkan maka Relay akan dimatikan. Perkakas Rumah yang dihubungkan dengan Relay juga akan dihidupkan dan dimatikan dengan sewajarnya. Di sini kami telah menggunakan lampu CFL sebagai alat AC. Keseluruhan proses pemicu dan penetapan nilai suhu dilakukan oleh papan Arduino yang diprogramkan. Ini juga memberi kami perincian mengenai perubahan suhu dalam setiap setengah detik dan status perkakas pada layar LCD.

Geganti:

Relay adalah suis elektromagnetik, yang dikendalikan oleh arus kecil, dan digunakan untuk menghidupkan dan mematikan arus yang relatif lebih besar. Bermakna dengan menggunakan arus kecil kita dapat menghidupkan relay yang membolehkan arus yang lebih besar mengalir. Relay adalah contoh yang baik untuk mengawal peranti AC (arus bolak-balik), menggunakan arus DC yang jauh lebih kecil. Relay yang biasa digunakan ialah Relay Single Pole Double Throw (SPDT), ia mempunyai lima terminal seperti di bawah:

Apabila tidak ada voltan yang dikenakan pada gegelung, COM (biasa) disambungkan ke NC (kontak tertutup biasanya). Apabila terdapat beberapa voltan yang dikenakan pada gegelung, medan elektromagnetik yang dihasilkan, yang menarik Armature (tuas yang disambungkan ke pegas), dan COM dan NO (biasanya kontak terbuka) disambungkan, yang memungkinkan arus yang lebih besar mengalir. Relay tersedia dalam banyak peringkat, di sini kami menggunakan relay voltan operasi 5V, yang membolehkan arus 7A-250VAC mengalir.

Relay dikonfigurasikan dengan menggunakan litar Pemandu kecil yang terdiri daripada Transistor, Diode dan perintang. Transistor digunakan untuk menguatkan arus sehingga arus penuh (dari sumber DC - bateri 9v) dapat mengalir melalui gegelung untuk memberi tenaga sepenuhnya. Perintang digunakan untuk memberikan bias pada transistor. Dan Diod digunakan untuk mencegah aliran arus terbalik, ketika transistor dimatikan. Setiap gegelung Induktor menghasilkan EMF yang sama dan bertentangan apabila dimatikan secara tiba-tiba, ini boleh menyebabkan kerosakan kekal pada komponen, jadi Diod mesti digunakan untuk mengelakkan arus balik A Relay modul mudah didapati di pasaran dengan semua litar pemandu pada lembaga atau anda boleh membuat dengan menggunakan atas komponen. Di sini kami telah menggunakan modul Relay 5V

Mengira Suhu menggunakan Thermistor:

Kami tahu dari litar pembahagi Voltan bahawa:

V _keluar = (V _dalam * Rt) / (R + Rt)

Jadi nilai Rt akan menjadi:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Di sini Rt akan menjadi rintangan termistor (Rt) dan R akan menjadi perintang 10k ohm.

Persamaan ini digunakan untuk pengiraan rintangan termistor dari nilai voltan keluaran yang diukur Vo. Kita dapat memperoleh nilai Voltage Vout dari nilai ADC pada pin A0 dari Arduino seperti yang ditunjukkan dalam Kod Arduino yang diberikan di bawah.

Pengiraan Suhu dari rintangan termistor

Secara matematik rintangan termistor hanya dapat dikira dengan bantuan persamaan Stein-Hart.

T = 1 / (A + B * ln (Rt) + C * ln (Rt) ³)

Di mana, A, B dan C adalah pemalar, Rt adalah rintangan termistor dan ln mewakili log.

Nilai malar untuk termistor yang digunakan dalam projek adalah A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Nilai pemalar ini dapat diperoleh dari kalkulator di sini dengan memasukkan tiga nilai rintangan termistor pada tiga suhu yang berbeza. Anda boleh mendapatkan nilai pemalar ini terus dari lembaran data Thermistor atau anda boleh mendapatkan tiga nilai rintangan pada suhu yang berbeza dan mendapatkan nilai Pemalar menggunakan kalkulator yang diberikan.

Jadi, untuk mengira suhu, kita memerlukan nilai rintangan termistor sahaja. Setelah mendapat nilai Rt dari pengiraan yang diberikan di atas masukkan nilai dalam persamaan Stein-hart dan kita akan mendapat nilai suhu dalam unit Kelvin. Oleh kerana terdapat sedikit perubahan voltan keluaran menyebabkan perubahan suhu.

Kod Arduino

Kod Arduino yang lengkap untuk Peralatan Rumah Tangga yang Dikendalikan Suhu ini diberikan pada akhir artikel ini. Di sini kami telah menerangkan beberapa bahagiannya.

Untuk menjalankan operasi matematik kami menggunakan fail Header “#include " dan untuk fail header LCD adalah "#include " dan " #define RELAY 8 " digunakan untuk menetapkan pin input untuk relay . Kita harus menetapkan pin LCD dengan menggunakan kod.

#sertakan #include "LiquidCrystal.h" #define RELAY 8 LiquidCrystal lcd (6,7,5,4,3,2); // ini dalam format seperti LCD (Rs, EN, D4, D5, D6, D7)

Untuk persediaan Relay (sebagai output) dan LCD pada masa mula kita perlu menulis kod dalam persediaan tidak sah sebahagian

Membatalkan persediaan () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); pinMode (RELAY, OUTPUT); }

Untuk pengiraan suhu dengan persamaan Stein-Hart menggunakan rintangan elektrik termistor, kami melakukan beberapa persamaan matematik sederhana dalam kod seperti yang dijelaskan dalam pengiraan di atas:

terapung a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; terapung T, logRt, Tf, Tc; terapung termistor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1.0 / (a + b * logRt + c * logRt * logRt * logRt)); // Kami mendapat nilai suhu di Kelvin dari persamaan Stein-Hart ini Tc = T - 273.15; // Tukarkan Kelvin ke Celsius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Tukarkan Kelvin ke Fahrenheit return T; }

Dalam kod di bawah fungsi termistor membaca nilai dari pin analog Arduino, dan mencetak nilai suhu dengan melakukan operasi matematik

lcd.print ((Thermistor (analogRead (0))));

Dan nilai itu diambil oleh fungsi Thermistor dan kemudian pengiraannya mula dicetak

Termostat terapung (int Vo)

Kita harus menuliskan kod untuk keadaan menghidupkan dan mematikan lampu mengikut suhu ketika kita menetapkan nilai suhu seperti jika suhu meningkat lebih dari 28 darjah Celsius lampu akan menyala jika kurang lampu tetap padam. Oleh itu, setiap kali suhu melebihi 28 darjah, kita perlu menjadikan RELAY Pin (PIN 8) tinggi untuk menjadikan modul Relay AKTIF. Dan apabila suhunya turun di bawah 28 darjah, kita perlu menjadikan pin RELAY rendah untuk mematikan Relay Module.

jika (Tc> 28) digitalWrite (RELAY, TINGGI), lcd.setCursor (0,1), lcd.print ("Status cahaya: ON"), kelewatan (500); lain jika (Tc <28) digitalWrite (RELAY, LOW), lcd.setCursor (0,1), lcd.print ("Status cahaya: OFF"), kelewatan (500);

Kerja Sistem Automasi Rumah Terkawal Suhu:

Untuk memberikan bekalan ke Arduino, anda boleh menghidupkannya melalui USB ke komputer riba atau menyambungkan penyesuai 12v. Sebuah LCD dihubungkan dengan Arduino untuk memaparkan nilai suhu, Thermistor dan Relay disambungkan mengikut rajah litar. Pin analog (A0) digunakan untuk memeriksa voltan pin termistor pada setiap saat dan setelah pengiraan menggunakan persamaan Stein-Hart melalui kod Arduino kita dapat memperoleh suhu dan memaparkannya pada LCD pada Celsius dan Fahrenheit.

Apabila suhu meningkat lebih dari 28 darjah Celsius Arduino menjadikan Modul Relay Dihidupkan dengan menjadikan Pin 8 TINGGI (di mana modul Relay disambungkan) apabila suhu turun di bawah 28 Darjah Arduino mematikan Relay Modul dengan menjadikan Pin RENDAH. Mentol CFL juga akan Hidup dan Mati mengikut modul Relay.

Sistem ini sangat berguna dalam projek Pengawal suhu Kipas dan Suhu AC automatik.

Lihat juga banyak jenis Projek Automasi Rumah kami menggunakan teknologi dan Mikrokontroler yang berbeza seperti: