א מפעיל ליניארי הנשלט באמצעות חיישן טמפרטורה ולחות מציע יישומים עיקריים רבים. לדוגמה, יישום מעשי אחד יהיה הקמת אקוופוניקה והידרופוניקה שבהם יש לשלוט בלחות - החיישן יזהה מתי הטמפרטורה והלחות מגיעות לסף מסוים ויפתח/יסגור אוטומטית דלת באמצעות מפעיל ליניארי. פרויקט זה הוא פעילות מהנה למתכנתים מתחילים או חובבים שרוצים ללמוד את יסודות קידוד ארדואינו. לשלוט במפעיל ליניארי.
מאמר זה הוא חלק מסדרה של חברת Progressive Automations, המתמקדת בהקניית הידע הדרוש לשימוש במפעילים ליניאריים. מיקרו-בקרים, ו חיישנים בפרויקט האוטומציה הבא שלך. האם תרצה לשלוט במפעיל ליניארי באמצעות פונקציה פשוטה? לוח המקשים או משהו מתקדם יותר כמו מרובה חיישנים אולטרסאונד כדי לזהות תנועה בקרבת מקום? דאגנו לכם! מאמר זה יסביר לכם כיצד להתאים את חיישן הטמפרטורה הנכון ל- מַפעִיל, ואיך החיישן הזה פועל. בואו נתחיל!
מהו חיישן טמפרטורה ולחות דיגיטלי?
חיישן טמפרטורה ולחות דיגיטלי הוא חיישן בסיסי וזול במיוחד, שניתן להשתמש בו לחישת טמפרטורה ולחות באוויר שמסביב. חיישן הטמפרטורה והלחות LC-226 מבית Progressive Automations משתמשת בחיישן לחות קיבולי ותרמיסטור כדי להפיק אותות שמיקרו-בקר יכול לקרוא.
רכיב חישת הלחות הוא מצע אוגר לחות עם אלקטרודות המחוברות למשטח. כאשר אדי מים נספגים על ידי המצע מהאוויר שמסביב, יונים משתחררים על ידי המצע, מה שמגביר את המוליכות בין האלקטרודות. השינוי בהתנגדות בין שתי האלקטרודות הוא פרופורציונלי ללחות היחסית. לפיכך, לחות יחסית גבוהה יותר מפחיתה את ההתנגדות בין האלקטרודות, בעוד שהורדת הלחות היחסית מגדילה את ההתנגדות.
ניתן להפעיל את ה-LC-226 באמצעות מקור מתח של 5 וולט DC והוא בעל מפרטי הטמפרטורה והלחות הבאים:
- טווח מדידת לחות: 20% - 90% (לחות יחסית)
- שגיאת מדידת לחות: +5% (לחות יחסית)
- טווח מדידת טמפרטורה: 0 – 50°C
- שגיאת מדידת טמפרטורה: +2°C
מה שתצטרכו
בואו נעבור על איך ניתן לחבר חיישן טמפרטורה למפעיל לכל יישום שתבחרו. הנה רשימה של מה שתצטרכו:
- 1 x ממסר דו-ערוצי
- 1 x ארדואינו אונו
- 1 x מפעיל ליניארי (12 וולט DC עם צריכת זרם מקסימלית של 10 אמפר)
- 1 x PS-20-12 ספק כוח 12 וולט DC
- 1 x LC-226 חיישן טמפרטורה ולחות
- חוטי מגשר נקבה לזכר
ניתן להשתמש בכל מפעיל ליניארי, אך יש לוודא שספק הכוח מדורג לצריכת המתח והזרם של המפעיל הליניארי ויכול להתמודד עם דרישות החשמל כאשר הוא תחת עומס.
תִיוּל
חיווט מפעיל ליניארי לממסר הוא פשוט. במקרה זה, השתמשנו בלוח ממסר בעל שני ערוצים. החיווט מורכב מארבעה שלבים: מפעיל לממסר, חיישן לארדואינו, ממסר לספק הכוח, ומפעיל לממסר.
שימו לב שחיישן טמפרטורה ולחות מרוחק עם מפעיל המותקן בסביבה לחה צריך להיות מוגן כראוי או מותקן מחוץ למערכת. החיישן נועד להתמודד עם לחות, אך בקר הארדואינו שלכם אינו כזה. קיימים מעטפות בעלות דירוג IP עבור הארדואינו עבור יישומים אלה. לחלופין, ניתן להעביר כבלים מהבקר החיצוני שלכם לחיישן הלחות הממוקם בפנים, שם נקראות הטמפרטורה והלחות.
שלב 1: ארדואינו לממסר
- ארדואינו (פין 7) לממסר (IN1)
- ארדואינו (פין 8) לממסר (IN2)
- ארדואינו (5V) לממסר (VCC)
- ארדואינו (GND) לממסר (GND)
שלב 2: חיישן טמפרטורה ולחות לארדואינו
- חיישן (+) לארדואינו (5V)
- חיישן (-) לארדואינו (GND)
- חיישן (OUT) לארדואינו (פין 2)
שלב 3: חיבור ממסר לספק הכוח
- ממסר (NO2) לספק כוח (-12 VDC/GND)
- ממסר (NC2) לספק כוח (+12 VDC)
- ממסר (NC1) לממסר (NC2)
- ממסר (NO1) לממסר (NO2)
שלב 4: חיבור מפעיל לממסר
- מפעיל (חיובי) לממסר (COM1)
- מפעיל (שלילי) לממסר (COM2)
תכנות הארדואינו
כדי להשתמש בחיישן הטמפרטורה עם מפעיל, הורידו את ספריית DHT מתוך ה-IDE של ארדואינו. ספרייה זו תאפשר שימוש בפקודות קצרות כדי לאחזר קריאת לחות או טמפרטורה. לאחר הורדת ספריית DHT, הוסיפו את הקוד הבא לפרויקט חדש: קוד מפעיל ליניארי מבוקר טמפרטורה ולחות.
כל הקוד לפני לולאת void setup() מגדיר את תצורת הפינים בהתבסס על החיווט שלכם וכולל את הגדרת ספריית DHT. אם תחליטו להשתמש בדגם ארדואינו אחר, התאימו את מספרי הפינים לקוד. יתר על כן, תוכלו להגדיר את ערכי הטמפרטורה עבור מועדי פתיחה או סגירה של המפעיל (open_door_temp ו-close_door_temp). בתחילה, הגדירו את הערכים קרוב יותר לטמפרטורת החדר כדי שתוכלו לבדוק אם הקוד עובד פשוט על ידי שימוש במייבש שיער או מקור חום אחר כדי להגיע לטמפרטורת ההפעלה.
לולאת הקוד void setup() מגדירה את תצורת הממסר כיציאות ומוודאת שהן מושבתות בעת ההפעלה הראשונה. גם הצג הטורי מאותחל, בהנחה שהארדואינו מחובר דרך USB למחשב נייד/נייח לצורך בדיקה ראשונית.
לולאת הקוד הראשית מקבלת קריאות מהחיישן באמצעות הפקודות dht.readHumidity(), dht.readTemperature(), ו- dht.readTemperature(true) ומאחסנת ערכים אלה במשתנה צף שישמש להמרות מסוימות. הערכים מומרים לצלזיוס ולפרנהייט ומודפסים לצג הטורי של הארדואינו.
לבסוף, קריאות אלו מושוות לערכי טמפרטורת הסף כדי לקבוע אם המפעיל הליניארי צריך להיפתח או להיסגר. הממסרים מוגדרים למצב גבוה בהתאם, אחרת, המפעיל נשאר נייח, והארדואינו ממשיך לנטר את קריאות הטמפרטורה והלחות.
מַסְקָנָה
שימוש בחיישן טמפרטורה עם מפעיל הוא דרך מצוינת ללמוד כיצד לתכנת ארדואינו, והוכח כתוספת שימושית מאוד ליישומים. ייתכן שתמצאו גם יישומים שונים אחרים מלבד אקוופוניקה והידרופוניקה כדי להוסיף את החיישן הזה! למרות שהראינו לכם כיצד לשלוט במפעיל ליניארי 12 וולט DC, שום דבר לא ימנע מכם להשתמש במפעיל ליניארי תעשייתי בעל עוצמה גבוהה עבור יישומים תובעניים יותר - רק ודאו להתאים את ספק הכוח למפעיל הליניארי.
אם יש לכם שאלות או הערות בנוגע למאמר זה, או לכל אחד מהמוצרים שלנו, אל תהססו... יצירת קשר!