A lineární aktuátor ...který je řízen teplotním a vlhkostním senzorem, má mnoho hlavních aplikací. Jedním z praktických použití by například bylo nastavení akvaponie a hydroponie, kde je třeba regulovat vlhkost – senzor by detekoval, kdy teplota a vlhkost dosáhnou určité prahové hodnoty, a automaticky by otevíral/zavíral dveře pomocí lineárního aktuátoru. Tento projekt je zábavnou aktivitou pro začínající programátory nebo amatéry, kteří by se chtěli naučit základy programování na Arduinu. pro ovládání lineárního aktuátoru.
Tento článek je součástí série od společnosti Progressive Automations, která se zaměřuje na to, abyste získali znalosti potřebné k používání lineárních aktuátorů, mikrokontrolérya senzory ve vašem dalším automatizačním projektu. Chtěli byste ovládat lineární aktuátor pomocí jednoduchého klávesnice nebo něco pokročilejšího, jako například vícenásobné ultrazvukové senzory detekovat pohyb v okolí? Postaráme se o vás! Tento článek vás provede tím, jak spárovat správný teplotní senzor s... pohon, a jak tento senzor funguje. Pojďme začít!
Co je digitální senzor teploty a vlhkosti?
Digitální senzor teploty a vlhkosti je základní, ultralevný senzor, který lze použít ke snímání teploty a vlhkosti okolního vzduchu. Snímač teploty a vlhkosti LC-226 od společnosti Progressive Automations používá kapacitní senzor vlhkosti a termistor k výstupu signálů, které může mikrokontrolér číst.
Součástí snímání vlhkosti je substrát zachycující vlhkost s elektrodami aplikovanými na povrch. Když substrát absorbuje vodní páru z okolního vzduchu, uvolňuje ionty, což zvyšuje vodivost mezi elektrodami. Změna odporu mezi oběma elektrodami je úměrná relativní vlhkosti. Vyšší relativní vlhkost tedy snižuje odpor mezi elektrodami, zatímco snížení relativní vlhkosti odpor zvyšuje.
LC-226 lze napájet zdrojem 5 VDC a má následující specifikace teploty a vlhkosti:
- Rozsah měření vlhkosti: 20 % - 90 % (relativní vlhkost)
- Chyba měření vlhkosti: +5 % (relativní vlhkost)
- Rozsah měření teploty: 0 – 50 °C
- Chyba měření teploty: +2 °C
Co budete potřebovat
Pojďme si projít, jak propojit teplotní senzor s akčním členem pro jakoukoli aplikaci, kterou si vyberete. Zde je seznam toho, co budete potřebovat:
- 1x 2kanálové relé
- 1x Arduino Uno
- 1x Lineární aktuátor (12 VDC s max. odběrem proudu 10 A)
- 1x PS-20-12 Napájení 12 V stejnosměrného proudu
- 1x LC-226 Snímač teploty a vlhkosti
- Propojovací vodiče samice-samec
Lze použít jakýkoli lineární aktuátor, ale ujistěte se, že napájecí zdroj je dimenzován na napětí a proud lineárního aktuátoru a že zvládne požadavky na napájení při zatížení.
Zapojení
Zapojení lineárního aktuátoru k relé je jednoduché. V tomto případě jsme použili 2kanálovou desku relé. Zapojení se skládá ze čtyř kroků: aktuátor k relé, senzor k Arduinu, relé k napájení a aktuátor k relé.
Mějte na paměti, že vzdálený senzor teploty a vlhkosti s akčním členem instalovaný ve vlhkém prostředí by měl mít dostatečně chráněný nebo instalovaný ovladač mimo instalaci. Senzor je navržen pro práci s vlhkostí, ale váš ovladač Arduino nikoli. Pro tyto aplikace jsou k dispozici kryty s krytím IP pro Arduino. Alternativně můžete vést kabely z venkovního ovladače k senzoru vlhkosti umístěnému uvnitř, kde se měří teplota a vlhkost.
Krok 1: Arduino k relé
- Arduino (Pin 7) k relé (IN1)
- Arduino (Pin 8) k relé (IN2)
- Arduino (5V) do relé (VCC)
- Arduino (GND) k relé (GND)
Krok 2: Snímač teploty a vlhkosti k Arduinu
- Senzor (+) k Arduinu (5V)
- Senzor (-) k Arduinu (GND)
- Senzor (OUT) k Arduinu (Pin 2)
Krok 3: Relé k napájení
- Relé (NO2) k napájení (-12 VDC/GND)
- Relé (NC2) k napájení (+12 VDC)
- Relé (NC1) k relé (NC2)
- Relé (NO1) k relé (NO2)
Krok 4: Propojení aktuátoru s relé
- Akční člen (kladný) k relé (COM1)
- Akční člen (záporný) k relé (COM2)
Programování Arduina
Chcete-li použít teplotní senzor s akčním členem, stáhněte si knihovnu DHT z Arduino IDE. Tato knihovna umožní použití krátkých příkazů k načtení hodnoty vlhkosti nebo teploty. Po stažení knihovny DHT přidejte do nového projektu následující kód: Kód lineárního aktuátoru řízeného teplotou a vlhkostí.
Veškerý kód před smyčkou void setup() nastavuje konfiguraci pinů na základě vašeho zapojení a zahrnuje nastavení knihovny DHT. Pokud se rozhodnete použít jiný model Arduina, porovnejte čísla pinů s kódem. Dále můžete nastavit hodnoty teploty, kdy se má aktuátor otevřít nebo zavřít (open_door_temp a close_door_temp). Nejprve nastavte hodnoty blíže pokojové teplotě, abyste mohli otestovat, zda kód funguje, jednoduše použitím fénu nebo jiného zdroje tepla k dosažení aktivační teploty.
Smyčka kódu void setup() nastaví konfiguraci relé jako výstupy a zajistí jejich deaktivaci při prvním zapnutí. Sériový monitor je také inicializován, za předpokladu, že máte Arduino připojené přes USB k notebooku/stolnímu počítači pro počáteční testování.
Hlavní kódová smyčka snímá hodnoty ze senzoru pomocí příkazů dht.readHumidity(), dht.readTemperature() a dht.readTemperature(true) a ukládá tyto hodnoty do proměnné s plovoucí čárkou, která se používá pro některé převody. Hodnoty se převádějí na stupně Celsia a Fahrenheita a vypisují se na sériový monitor Arduina.
Nakonec se tyto hodnoty porovnají s prahovými hodnotami teploty, aby se určilo, zda se má lineární aktuátor otevřít nebo zavřít. Relé se odpovídajícím způsobem nastaví na vysokou úroveň, jinak aktuátor zůstane v klidu a Arduino nadále monitoruje naměřené hodnoty teploty a vlhkosti.
Závěr
Použití teplotního senzoru s aktuátorem je skvělý způsob, jak se naučit programovat Arduino, a ukázalo se jako velmi užitečný doplněk aplikace. Kromě akvaponie a hydroponie můžete tento senzor přidat i do různých dalších aplikací! I když jsme vám ukázali, jak ovládat lineární aktuátor 12 VDC, nic vám nebrání v použití průmyslového, vysoce výkonného lineárního aktuátoru pro náročnější aplikace – jen se ujistěte, že napájení je sladěno s lineárním aktuátorem.
Pokud máte jakékoli dotazy nebo připomínky k tomuto článku nebo k jakémukoli z našich produktů, neváhejte se na nás obrátit. kontaktujte nás!