نظام المروحة / التكييف الأوتوماتيكي: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

أهلا بك! في هذا Instructable ، سوف أطلعك على كيفية بناء نظام المروحة / تكييف الهواء الأوتوماتيكي الخاص بك. يتعامل هذا Instructable مع مروحة نافذة ، والتي تستخدم لتبريد الغرف في حرارة الصيف. الهدف من هذا المشروع هو إنشاء نظام يقوم تلقائيًا بمراقبة وتنظيم درجة حرارة الغرفة عن طريق التحكم في مروحة نافذة مشتركة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تنفيذ القدرة على التحكم في المروحة لاسلكيًا باستخدام الهاتف الذكي باستخدام لوحة Esp8266 / NodeMCU Wifi Development جنبًا إلى جنب مع تطبيق IoT ، Blynk. يستخدم نظام التحكم الرئيسي Arduino وبعض المكونات الأخرى. دعنا ندخله!

الخطوة 1: تجميع المكونات

بالنسبة إلى Instructable ، ستحتاج إلى:

- Arduino Uno (يأتي مع كابل بيانات USB) - اشترِ هنا (أمازون) (ستعمل لوحات أخرى مشابهة مثل Arduino Mega أيضًا)

- شاشة عرض LCD مقاس 16 × 2 (في هذا المشروع ، أستخدم شاشة بدون محول وحدة ذات 16 سنًا. إذا كان لديك المحول ، فإن Arduino لديه دروس تعليمية حول كيفية توصيل محول الوحدة إلى Arduino Uno)

- مستشعر درجة الحرارة / الرطوبة DHT11 (3 دبابيس) - اشترِ من هنا (أمازون) - يوجد إصداران: 3 دبابيس و 4 دبابيس. هنا أستخدم المستشعر ذي 3 سنون لأنه أسهل في الاستخدام والتوصيل لأنك لست مضطرًا لإضافة المقاوم. تأكد من التحقق من pinout الخاص بالمستشعر ، حيث أن الشركات المصنعة المختلفة لها دبابيس مختلفة قليلاً لهذا المستشعر.

- مقياس جهد 10 كيلو أوم - اشترِ من هنا (أمازون)

- 2 أزرار ضغط - اشترِ من هنا (أمازون)

- Metal Gear Servo - اشترِ من هنا (أمازون) - لست مضطرًا إلى استخدام أجهزة التروس المعدنية ، لأن كل هذا يتوقف على مروحة النافذة. سيتم استخدام المؤازرة لتحريك المفتاح الموجود على المروحة ، لذلك كل هذا يتوقف على مقدار القوة المطلوبة لتحريك المفتاح. أستخدم أجهزة تروس معدنية سمين لأن مروحتي بها مفتاح قوي ، وبشكل عام ، فإن الماكينات ذات التروس المعدنية أقل عرضة للكسر من الماكينات ذات التروس البلاستيكية العادية.

- أسلاك توصيل من الذكور إلى الذكور ومن الذكور إلى الإناث - اشترِ من هنا (أمازون)

- Esp8266 / NodeMCU Wifi Development Board - اشترِ هنا (أمازون)

- Blynk (يتوفر تطبيق جوال مجاني على App Store و Google Play)

- كابل Micro USB لبرمجة Esp8266 / NodeMCU

- مواد متنوعة لبناء جهاز للسماح للمؤازرة بتحريك المفتاح على المروحة. (سيتم تضمين صورة جهازي في الأسفل)

الخطوة 2: توصيل الأسلاك بالكامل

يظهر أعلاه مخطط الأسلاك المصنوع خصيصًا لـ Arduino.

*ملاحظة مهمة*

لا يزال يتعين توصيل كل من DHT11 و Esp8266 / NodeMCU مع Arduino. يجب أيضًا توصيل المؤازرة بسلك يصل إلى Esp8266 / NodeMCU.

روابط:

DHT11 - اردوينو

VCC - 5 فولت (على اللوح)

GND - GND (على اللوح)

الإشارة (S) - دبوس تناظري A0

_

اردوينو - Esp8266 / NodeMCU

الدبوس الرقمي 8 - الدبوس الرقمي 3 (D3)

الدبوس الرقمي 9 - الدبوس الرقمي 2 (D2)

_

اتصالات المؤازرة

سلك أحمر - 5 فولت (على اللوح)

سلك أسود / بني - GND (على اللوح)

سلك أصفر / برتقالي - دبوس رقمي 0 (D0) على Esp8266 / NodeMCU

الخطوة 3: برمجة Arduino

يوجد ملف Arduino القابل للتنزيل لدائرة Arduino الرئيسية أدناه.

*الأهمية*

تأكد من تثبيت المكتبات المطلوبة (dht11 و LiquidCrystal)

* إذا كان لديك بالفعل كلتا المكتبتين مثبتتين (تحقق مرتين ، نظرًا لوجود العديد من مكتبات DHT11 المختلفة) ، فيمكنك تحميل كود Arduino من الملف أعلاه إلى Arduino الخاص بك *

لتنزيل مكتبة LiquidCrystal ، في Arduino IDE ، انقر فوق Sketch ، Include Library ، ثم انقر فوق Manage Libraries. انتظر حتى يتم تحميل جميع المكتبات ، ثم اكتب LiquidCrystal في شريط البحث. يجب أن تكون أول مكتبة تظهر بواسطة Arduino و Adafruit. (لمعلوماتك ، قد يكون هذا مثبتًا بالفعل ، لأن هذه إحدى المكتبات التي غالبًا ما تكون مضمنة عند تنزيل IDE. إذا كانت كذلك ، فانتقل إلى الفقرة التالية) تأكد من أنها أحدث إصدار ، وانقر تثبيت. عند الانتهاء من التثبيت ، أغلق خارج IDE.

لتنزيل مكتبة dht11 ، انتقل إلى هنا ، وانقر على الزر الأخضر الموجود على اليمين "Clone or Download" ، ثم انقر فوق "Download ZIP". يجب تنزيل ملف مضغوط على جهازك. افتح نسخة احتياطية من Arduino IDE وانقر على Sketch و Include Library و Add. ZIP Library. حدد ملف ZIP المضغوط الذي قمت بتنزيله للتو. بمجرد تثبيت المكتبة بنجاح ، أغلق خارج IDE مرة أخرى. أعد فتحه وانتقل إلى Custom_Fan_AC_System. يمكنك الآن تحديد اللوحة والمنافذ وتحميلها إلى Arduino.

الخطوة 4: إعداد Blynk باستخدام Esp8266 / NodeMCU

أولاً ، قم بتنزيل تطبيق Blynk من متجر التطبيقات (iOS) أو متجر Google Play (Android).

افتح التطبيق وقم بإنشاء حساب. قم بإنشاء مشروع جديد ، وقم بتسميته نظام Automatic Fan A / C. اختر Esp8266 أو NodeMCU للجهاز (يجب أن يعمل أي منهما). اختر Wifi كنوع الاتصال. ثم انقر فوق "إنشاء مشروع". يجب إنشاء رمز المصادقة. سيتم استخدام ذلك لاحقًا.

انقر الآن على الشاشة (أو اسحب لليسار) وستظهر قائمة. انقر فوق الزر المصمم ، وأدخل التحكم في النظام كاسم. بالنسبة إلى الدبوس ، قم بالتمرير إلى رقمي وحدد D1. حرك الوضع من الضغط إلى المفتاح. للتسمية خارج التسمية ، قم بتسميتها الغرفة. بالنسبة للتسمية الموجودة ، قم بتسميتها Mobile. ثم انقر فوق "موافق" في الجزء العلوي الأيمن من الشاشة. انقر فوق الشاشة مرة أخرى للذهاب إلى القائمة ، ثم انقر فوق شريط التمرير. قم بتسميته Fan Switch. بالنسبة إلى الدبوس ، قم بالتمرير إلى Virtual وحدد V0. إذا كان النطاق المحدد من 0-1023 ، قم بتغيير 1023 إلى 180. ثم انقر فوق "موافق" في أعلى اليمين. انقر على الشاشة للمرة الأخيرة وانتقل لأسفل حتى ترى التبديل المقسم. انقر فوق "إضافة خيار" وبما أن المروحة لديها ثلاثة إعدادات ، إيقاف ، ومنخفض ، وعالي ، قمت بتسمية الخيار الأول إيقاف ، ثم منخفض ، ثم مرتفع. لا تقم بتوصيل هذا المفتاح برقم PIN. ضع هذا المفتاح أسفل شريط التمرير. (سيتضح سبب هذا التبديل لاحقًا)

_

هناك مكتبة أخرى (ربما اثنتان) تحتاج إلى تثبيتها ، وهي مكتبة Blynk. مرة أخرى ، انتقل إلى Arduino IDE ، إلى Sketch ، Include Library ، ثم Library Manager. ابحث في Blynk في مربع البحث ، وسيظهر البحث الذي كتبه Volodymyr Shymanskyy. قم بتنزيل أحدث إصدار وبمجرد الانتهاء من ذلك ، أغلق IDE.

_

تأكد من تثبيت مكتبة المؤازرة. إنها مكتبة مدمجة لـ IDE ، لذا يجب تثبيتها. المكتبة من تأليف مايكل مارجوليس وأردوينو. إذا لم يتم تثبيته ، فقم بتثبيت أحدث إصدار واخرج من IDE.

_

يحتاج Esp8266 إلى الإعداد داخل IDE. الأمر بسيط إلى حد ما ، ما عليك سوى فتح IDE والانتقال إلى ملف ، تفضيلات ، وفي مربع عناوين URL لمدير اللوحات الإضافية ، اكتب:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

ثم انقر فوق "موافق".

_

انتقل إلى Tools ، Board ، ثم Boards Manager. ابحث عن Esp8266. إذا لم يتم تثبيته ، فقم بتثبيته واخرج من IDE مرة أخرى.

_

افتح IDE ، وقم بتوصيل Esp8266 / NodeMCU بجهازك باستخدام كابل Micro USB. تأكد من فصل Arduino Uno عن مصدر الطاقة. انتقل إلى Tools وحدد المنفذ المتاح ، وبالنسبة للوحة ، اختر NodeMCU 1.0 (وحدة Esp-12E).

_

قم بتنزيل ملف Esp8266 / NodeMCU أعلاه ، واقرأ تعليقاتي وقم بملء المعلومات الضرورية. بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بتحميله على اللوحة.

الخطوة 5: بناء جهاز تبديل المؤازرة / المروحة

سأوضح لك هنا كيف قمت بإنشاء جهاز للسماح للمؤازرة بتبديل المروحة بين منخفض وعالي وإيقاف.

لقد استخدمت قطعة من الأنابيب الشفافة التي تتلاءم بشكل مريح حول مفتاح المروحة ، واستخدمت قطع Lego Technic لإنشاء ذراع بآلية إمساك انزلاقية يمكن تركيبها أسفل النافذة ، تمامًا مثل المروحة. كل هذا يتوقف على المروحة الخاصة بك وإعداد الغرفة. لدي مكتب بالقرب من المروحة ، لذا يمكنني تركيبه على شيء ما على المكتب. إذا لم يكن لديك جسم ثابت ثابت بالقرب من النافذة ، فقد تحتاج إلى توصيل المؤازرة بالمروحة مباشرة.

يمكن أن يتحرك ذراع Lego بحرية لمسافة معينة ، وهي مسافة تسمح للمفتاح بالتحرك بالكامل من طرف إلى آخر. لقد قمت أيضًا بتركيب قطعة Lego على بوق المؤازرة باستخدام بعض البراغي الصغيرة والمحولات النحاسية التي تأتي مع الماكينات. لم أقم بتأمين ذراع Lego بقوة حول الأنبوب الموجود على المفتاح لأن المفتاح يحتاج إلى التحرك بحرية كافية لأن زاوية الأنبوب تتغير بسبب أن المفتاح هو نصف دائرة. لقد صنعت للتو صندوق Lego حول المفتاح حتى لا يواجه الذراع مشكلة في تشغيل المروحة وإيقافها. يوجد مقطع فيديو أدناه يمكنك تنزيله ومشاهدته يظهر الذراع عن قرب وكيف تحرك المفتاح. إلى الاختبار!

الخطوة 6: الاختبار والشرح العام للمشروع

قررت أن أقوم بهذا المشروع بعد أن اختلفنا أنا وأخي مرارًا وتكرارًا حول درجة حرارة غرفتنا. أحب تشغيل المروحة كثيرًا ، لذا فإن الغرفة رائعة جدًا ، وينتهي به الأمر بإيقاف تشغيل المروحة كثيرًا ، قائلاً إن الجو بارد جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يكون الجو حارًا ، أنسى أحيانًا تشغيل المروحة عندما لا أكون في الغرفة ، وعندما أصعد للنوم تكون الغرفة ساخنة جدًا ، ويجب علي تشغيل المروحة بعد ذلك ، وهو ما لا يحدث. تغيير درجة الحرارة بالسرعة الكافية لنوم جيد. لذلك شرعت في إنشاء نظام يمكنه حل المشكلة.

_

يتكون هذا النظام من عنصرين: الجزء التلقائي والجزء اليدوي

يتم التحكم في الجزء التلقائي بواسطة Arduino ، حيث يأخذ درجة الحرارة باستمرار ويعرضها على شاشة LCD. يستخدم Arduino أيضًا زري الضغط لضبط درجة الحرارة المطلوبة للغرفة. في الوضع التلقائي أو وضع الغرفة ، يقوم Arduino بتشغيل المروحة عندما تكون درجة الحرارة المطلوبة أقل من درجة الحرارة الفعلية. عند الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة ، يتم إيقاف تشغيل المروحة. يستخدم تطبيق Blynk للتحكم في النظام بالكامل ، حيث يمكن للزر تحويل المروحة إلى وضع الغرفة وإلى وضع الهاتف المحمول ، مما يسمح للمستخدم بالتحكم في المؤازرة والمروحة عن بُعد. عندما يكون في وضع الهاتف المحمول ، يستخدم المستخدم شريط التمرير للتحكم في المؤازرة. لا يزال Arduino يعرض درجة الحرارة الحالية ودرجة الحرارة المرغوبة على شاشة LCD.

_

اختبارات:

بمجرد تحميل الكود على كل من Arduino و Esp8266 / NodeMCU وإنشاء طريقة للتحكم المؤازر في مفتاح المروحة ، يجب عليك تشغيل كل شيء. قم بتشغيل Arduino و Esp8266 / NodeMCU (سواء كان ذلك من خلال USB ، أو مصدر 5 فولت ، وما إلى ذلك) وانتظر بضع ثوانٍ حتى يتم تشغيل كل شيء. ثم افتح تطبيق Blynk وادخل إلى شاشة المشروع واضغط على زر التشغيل في أعلى اليمين. يجب توصيله بـ Esp8266 / NodeMCU. انقر فوق الأزرار الانضغاطية للتأكد من أنها تضبط درجة الحرارة المطلوبة ، وتأكد من أن شاشة LCD تتغير معها أيضًا. في تطبيق Blynk ، انقر فوق المفتاح حتى يكون النظام في وضع الهاتف المحمول. ثم حرك شريط التمرير وحرره وسترى تحرك المؤازرة (إلى موضع عدد الدرجات التي يظهرها شريط التمرير. إذا لم يظهر القيمة ، فانتقل إلى شريط التمرير وحدد المفتاح الذي يقول "إظهار القيمة "). قم بتحريك شريط التمرير حتى تحصل على الأرقام الدقيقة التي تحرك المؤازرة بحيث يتم تشغيل وإيقاف تشغيل المروحة الخاصة بك. أدخل هذه الأرقام في كود Arduino. * لقد قمت فقط ببرمجتها في الإعدادات المنخفضة والإيقاف ، على الرغم من أن الإعداد الخاص بي يحتوي على إعداد مرتفع ، حيث أن الإعداد المنخفض قوي بدرجة كافية * أعد تحميل الكود إلى Arduino.

الغرض من المفتاح المقسم الموجود أسفل شريط التمرير هو عرض قيم الإعدادات على المروحة ، حيث ستتحكم عن بُعد باستخدام شريط التمرير. لقد غيرت اسم خياراتي إلى

الخيار 1. إيقاف - (القيمة)

الخيار 2. منخفض - (القيمة)

الخيار 3. عالية - (القيمة)

بهذه الطريقة أعرف مكان وضع شريط التمرير عندما أتحكم في المروحة عن بُعد. يجب عليك إدخال قيم المؤازرة في الخيارات حتى تعرف مكان تحريك شريط التمرير. ثم يمكنك إعادة النظام إلى وضع الغرفة (تلقائي).

_

بمجرد أن يتم ذلك. فقط اضبط درجة الحرارة المطلوبة للغرفة باستخدام زري الضغط ، وسيقوم نظام Arduino بهذا العمل!

//

إذا كانت لديك أي أسئلة / مشاكل ، فلا تتردد في إسقاطها أدناه وسيسعدني مساعدتك!:)