مروحة مكتب أوتوماتيكية: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

عمل تان يونغ ذياب.

يهدف هذا المشروع إلى بناء مروحة أوتوماتيكية بسيطة مناسبة للاستخدام المكتبي أو الدراسة من أجل تقليل اعتمادنا على تكييف الهواء. سيساعد ذلك في تقليل البصمة الكربونية للفرد من خلال توفير طريقة للتبريد المستهدف قادرة على تشغيل وإيقاف تشغيل نفسها تلقائيًا ، بدلاً من الاعتماد على تكييف الهواء المتعطش للطاقة بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك ، فهي موفرة للطاقة بما يكفي لإخراجها من بنك الطاقة ، مما يعني أنها أكثر قابلية للحمل من حلول مروحة المكتب المماثلة بينما تكون أكثر ذكاءً من المراوح المحمولة باليد.

اللوازم

كنت في حاجة:

1x Arduino UNO

1x شريطية

رؤوس التراص من ذكر إلى أنثى

رؤوس دبوس ذكر

رؤوس دبوس أنثى

أسلاك أحادية النواة (كافية وذات ألوان مختلفة لسهولة الرجوع إليها)

1x مفتاح SPDT

1x HC-SR04 جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية

1x 3386 2 كيلو أوم الجهد

1x ترانزستور طاقة TIP110

1x مروحة شفرة (يمكن تركيبها على المحرك المفضل)

محرك 1x 3V

معدات الاختبار والتجميع والبرمجة:

1x قاطع شريطي

1x رقمي متعدد (DMM)

1x اللوح

1x متجرد الأسلاك

1x قطع الأسلاك

1x كماشة

1x لحام الحديد

1x لحام الحديد الوقوف

1x لحام طرف منظف

جندى (كافي)

مضخة إزالة اللحام 1x (الفتيل إذا كان مفضلًا)

1x أي جهاز قادر على تشغيل Arduino IDE

Arduino IDE ، مثبت على جهازك الذي تختاره

الخطوة 1: اختبار الأجهزة

أولاً ، اختبر الجهاز. يعتبر اللوح مفيدًا جدًا لهذا الغرض ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا استخدام كبلات التوصيل في حالة عدم توفر لوح التجارب. تُظهر الصور عملية الاختبار مع لقطة شاشة Tinkercad لكيفية توصيل الدائرة الكهربائية. ليس هناك الكثير مما يمكن قوله فيما عدا التأكد من أن مكوناتك تعمل بمفردها وتعمل معًا في دائرة اختبار بسيطة. يعد DMM في هذه المرحلة مفيدًا أيضًا للتحقق مما إذا كانت مكوناتك غير معيبة.

الخطوة الثانية: بناء الدائرة

بعد ذلك ، لحام الدائرة. يجب أن يكون لديك رؤوس Arduino و Stripboard و Stacking الخاصة بك لهذه الخطوة.

قم بمحاذاة اللوح الشريطي والرؤوس مع الرؤوس الموجودة في Arduino. بمجرد التأكد من صحة التباعد ، قم بلحام رؤوس التراص. تذكر أن تقطع الآثار في الأماكن التي لا تريد فيها السراويل القصيرة. يمكنك استخدام DMM للتحقق من الاستمرارية بين الدرع و Arduino نفسه. عند الانتهاء من فحوصات الاستمرارية ، ابدأ في لحام الأجزاء.

يمكنك الرجوع إلى مخطط Tinkercad مسبقًا أو صور EAGLE التخطيطية والشريطية الموضحة هنا لتوصيل الدائرة.

تصميم المكونات بحيث يمكن تصغير اللحام. قد لا يكون أصغر حجمًا ، ولكن سيكون من الأسهل وضع المكونات في درع أكبر.

في الموضع الأنثوي ، يوجد المستشعر بالموجات فوق الصوتية على اللوحة الشريطية ، يمكنني بالفعل استخدام المسامير GND و D13 و D12 لتوفير GND و Echo و Trigger لمستشعر الموجات فوق الصوتية. كنت بحاجة فقط إلى قطع التتبع بين الرأس الأنثوي الذي يجلس فيه المستشعر بالموجات فوق الصوتية والرأس D11 من أجل توفير + 5V للمستشعر.

وبالمثل ، يجلس مقياس الجهد في المكان الذي يوجد فيه بالفعل دبابيس + 5V و GND بحيث أحتاج فقط إلى قطع التتبع بين ممسحة مقياس الجهد (إنه الدبوس الأوسط) ودبوس GND الثاني المجاور له من أجل توفير إعداد السرعة التناظرية الخاص بي على الدبوس A3 دون إرسال الإشارة إلى GND ، الأمر الذي من شأنه أن يهزم نقطة الإدخال التناظري.

يتم وضع رأس كسر المحرك بحيث يمكنني الاستفادة من مكان وجود دبوس باعث TIP110 وسيحتاج المرء فقط إلى لحام أرض المحرك بالواحد القريب من المستشعر فوق الصوتي. لقد استخدمت موصل Molex ذي 4 سنون ككابل للكسر ، على الرغم من أن أي شيء يناسبه جيد أيضًا. اختيار السم الخاص بك ، على ما أظن.

الاستثناء الوحيد هو مفتاح SPDT ، الذي يتم وضعه على حافة اللوحة الشريطية بحيث يمكن للمستخدم الوصول إليها بمجرد إدخال المستشعر فوق الصوتي في الرؤوس الأنثوية.

يتم مشاركة خط + 5V بين المستشعر بالموجات فوق الصوتية ودبوس المجمع TIP110 ومقياس الجهد.

يتم توصيل دبوس القاعدة TIP110 بالدبوس 9 من Arduino من خلال الدرع. لا تتردد في استخدام دبابيس أخرى متاحة للتحكم في PWM.

مرة أخرى ، يعد DMM مفيدًا هنا للتأكد من وجود اتصالات حيث يجب أن تكون ، ولا شيء في مكان غير موجود. تذكر أن تتحقق مما إذا كانت مكونات الدرع متصلة بشكل صحيح بـ Arduino نفسه من خلال إجراء اختبار الاستمرارية بين مفاصل اللحام في Arduino والمكونات التي تنوي اختبارها.

الخطوة الثالثة: برمجة (واختبار برمجة) الدائرة

هذه الخطوة هي إما أكثر الخطوات غير مسلية أو محبطة. الهدف من البرنامج هو القيام بما يلي:

1. تحقق من المسافة

2. إذا كانت المسافة <عتبة محددة مسبقًا ، ابدأ في إرسال إشارة PWM إلى المحرك بناءً على الإدخال التناظري لمقياس الجهد.

3. عدا ذلك ، أوقف المحرك عن طريق ضبط إشارة PWM على 0

تحتوي كلتا الخطوتين 2 و 3 على تصحيح () فيهما يطبع المسافة فوق الصوتية والمدخلات التناظرية المكتشفة. يمكنك حذفه إذا رغبت في ذلك.

يتحكم كل من المتغيرين "Refresh" و "max_dist" في البرنامج في معدل الاقتراع والمسافة القصوى للكشف على التوالي. ضبط هذا حسب رغبتك.

الملف مرفق هنا.

الخطوة 4: ضع كل شيء معًا

إذا كان لديك الدائرة تتصرف كما ينبغي وذهبت إلى هذه الخطوة ، تهانينا! يمكن لهذا المشروع الآن أن يعمل من تلقاء نفسه. في الصورة ، يمكنك أن ترى أن الدائرة بأكملها يتم تشغيلها بواسطة حزمة بطارية من خلال موصل Micro USB على اللوحة ولم تعد مرتبطة بجهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بك.

في هذه المرحلة ، يمكنك تعديل الدائرة ، أو إذا كنت تشعر بمزيد من المغامرة ، فقم ببناء أسلوبك الخاص على هذا.

في الوقت المناسب ، آمل أن أكون قادرًا على ، أو أحاول ، طحن ثنائي الفينيل متعدد الكلور لهذا المشروع باستخدام جهاز توجيه CNC. يمكنك رؤية تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي تم إنشاؤه في الصورة أعلاه

الخطوة الخامسة: الخطط المستقبلية وبعض الملاحظات

مع إنجاز هذا المشروع ، تشمل بعض الأشياء الفورية التي أتمنى أن أتمكن من تحقيقها مع هذا المشروع في وقت فراغي ، على سبيل المثال لا الحصر:

- استاند فعلي للمروحة

- تقليص هذا إلى حجم أكثر إحكاما وقائمة بذاته ؛ ربما أحتاج إلى Arduino Nano لهذا الغرض

- حل طاقة أكثر ملاءمة ، أي أن بنك الطاقة الذي تراه في الخطوة السابقة أكبر قليلاً من تصميم قائم بذاته أشرت إليه للتو

بعض الملاحظات (لنفسي في المستقبل وأي روح تغامر عبر الإنترنت):

قد تلاحظ أنه بينما تستدعي قائمة الأجزاء لوحة Uno ، فإن اللوحة التي تراها من خلال هذا الدليل ليست سوى Uno. هذا في الواقع نوع مختلف من Uno يسمى SPEEEduino ، والذي تم تطويره في كلية الفنون التطبيقية بسنغافورة من قبل مجموعة من الطلاب والمحاضر المشرف عليهم. إنه متشابه جدًا من الناحية الوظيفية ، باستثناء الإضافات مثل مدخلات الطاقة Micro USB فقط التي تراها تقود المشروع في الخطوة السابقة ولديها حتى رؤوس لتوصيل وحدة ESP01 Wi-fi. يمكنك التعرف على SPEEEduino هنا.