А линеен задвижващ механизъм който се контролира със сензор за температура и влажност, има много основни приложения. Например, едно практическо приложение би било създаването на аквапоника и хидропоника, където влажността трябва да се контролира – сензорът би отчитал кога температурата и влажността достигнат определен праг и автоматично би отварял/затварял врата с помощта на линеен задвижващ механизъм. Този проект е забавна дейност за начинаещи програмисти или любители, които биха искали да научат основите на кодирането на Arduino. за управление на линеен задвижващ механизъм.
Тази статия е част от поредица от Progressive Automations, която се фокусира върху това да ви предостави знанията, необходими за използване на линейни задвижвания, микроконтролерии сензори в следващия си проект за автоматизация. Искате ли да управлявате линеен задвижващ механизъм, използвайки прост клавиатура или нещо по-сложно, като например множество ултразвукови сензори да откривате движение наблизо? Ние ще ви помогнем! Тази статия ще ви преведе през стъпките как да сдвоите правилния температурен сензор с... задвижващ механизъм, и как работи този сензор. Да започваме!
Какво е цифров сензор за температура и влажност?
Цифровият сензор за температура и влажност е основен, ултраевтин сензор, който може да се използва за измерване на температура и влажност в околния въздух. Сензорът за температура и влажност LC-226 от Progressive Automations използва капацитивен сензор за влажност и термистор за извеждане на сигнали, които микроконтролер може да прочете.
Компонентът за измерване на влажност е влагозадържащ субстрат с електроди, поставени върху повърхността. Когато водните пари се абсорбират от субстрата от околния въздух, от него се освобождават йони, което увеличава проводимостта между електродите. Промяната в съпротивлението между двата електрода е пропорционална на относителната влажност. По този начин, по-високата относителна влажност намалява съпротивлението между електродите, докато понижаването на относителната влажност го увеличава.
LC-226 може да се захранва с източник 5 VDC и има следните спецификации за температура и влажност:
- Диапазон на измерване на влажност: 20% - 90% (относителна влажност)
- Грешка при измерване на влажността: +5% (относителна влажност)
- Диапазон на измерване на температурата: 0 – 50°C
- Грешка в измерването на температурата: +2°C
Какво ще ви е необходимо
Нека разгледаме как можете да свържете температурен сензор със задвижващ механизъм за всяко приложение, което изберете. Ето списък с това, от което ще се нуждаете:
- 1 х 2-канално реле
- 1 х Ардуино Уно
- 1 х Линеен задвижващ механизъм (12 VDC с макс. 10A ток)
- 1 х PS-20-12 12 VDC захранване
- 1 х LC-226 Сензор за температура и влажност
- Женски към мъжки джъмперни кабели
Може да се използва всеки линеен задвижващ механизъм, но се уверете, че захранването е номинално за напрежението и тока на линейния задвижващ механизъм и може да се справи с изискванията за захранване при натоварване.
Окабеляване
Свързването на линеен изпълнителен механизъм към реле е лесно. В този случай използвахме двуканална релейна платка. Окабеляването се състои от четири стъпки: изпълнителен механизъм към реле, сензор към Arduino, реле към захранване и изпълнителен механизъм към реле.
Имайте предвид, че дистанционен сензор за температура и влажност със задвижващ механизъм, инсталиран във влажна среда, трябва да има адекватно защитен контролер или да бъде инсталиран извън инсталацията. Сензорът е проектиран да обработва влажност, но вашият Arduino контролер не е. За тези приложения се предлагат корпуси с IP защита за Arduino. Като алтернатива, прокарайте кабели от външния си контролер до сензора за влажност, разположен вътре, където се отчитат температурата и влажността.
Стъпка 1: Arduino към реле
- Arduino (Пин 7) към Реле (IN1)
- Arduino (пин 8) към реле (IN2)
- Arduino (5V) към реле (VCC)
- Arduino (GND) към Relay (GND)
Стъпка 2: Сензор за температура и влажност към Arduino
- Сензор (+) към Arduino (5V)
- Сензор (-) към Arduino (GND)
- Сензор (OUT) към Arduino (Pin 2)
Стъпка 3: Реле към захранване
- Реле (NO2) към захранване (-12 VDC/GND)
- Реле (NC2) към захранване (+12 VDC)
- Реле (NC1) към реле (NC2)
- Реле (NO1) към реле (NO2)
Стъпка 4: Задвижващ механизъм към реле
- Задвижващ механизъм (положителен) към реле (COM1)
- Задвижващ механизъм (отрицателен) към реле (COM2)
Програмиране на Arduino
За да използвате температурния сензор с изпълнителен механизъм, изтеглете DHT библиотеката от Arduino IDE. Тази библиотека ще позволи използването на кратки команди за извличане на показания за влажност или температура. След като DHT библиотеката бъде изтеглена, добавете следния код към нов проект: Код за линеен задвижващ механизъм с контролирана температура и влажност.
Целият код преди цикъла void setup() настройва конфигурацията на пиновете въз основа на вашето окабеляване и включва настройката на DHT библиотеката. Ако решите да използвате различен модел Arduino, съпоставете номерата на пиновете с кода. Освен това можете да зададете температурните стойности за това кога задвижващият механизъм трябва да се отваря или затваря (open_door_temp и close_door_temp). Първоначално задайте стойностите по-близки до стайната температура, за да можете да тествате дали кодът работи, като просто използвате сешоар или друг източник на топлина, за да достигнете температурата на активиране.
Цикълът на код void setup() задава конфигурацията на релетата като изходи и гарантира, че те са деактивирани при първото включване. Серийният монитор също се инициализира, ако приемем, че сте свързали Arduino чрез USB към лаптоп/настолен компютър за първоначално тестване.
Основният кодов цикъл взема показания от сензора, използвайки командите dht.readHumidity(), dht.readTemperature() и dht.readTemperature(true) и съхранява тези стойности в променлива с плаваща запетая, която да се използва за някои преобразувания. Стойностите се преобразуват в Целзий и Фаренхайт и се отпечатват на серийния монитор на Arduino.
Накрая тези показания се сравняват с праговите температурни стойности, за да се определи дали линейният задвижващ механизъм трябва да се отвори или затвори. Релетата се настройват съответно на високо ниво, в противен случай задвижващият механизъм остава неподвижен, а Arduino продължава да следи показанията за температура и влажност.
Заключение
Използването на температурен сензор с актуатор е чудесен начин да научите как да програмирате Arduino и се е доказало като много полезно допълнение към приложенията. Може да намерите и различни други приложения освен аквапониката и хидропониката, към които да добавите този сензор! Въпреки че ви показахме как да управлявате 12 VDC линеен актуатор, нищо не ви пречи да използвате индустриален, мощен линеен актуатор за по-взискателни приложения – просто се уверете, че захранването е съобразено с линейния актуатор.
Ако имате въпроси или коментари относно тази статия или някой от нашите продукти, не се колебайте да ги изпратите. свържете се с нас!