Egy lineáris aktuátor Egy hőmérséklet- és páratartalom-érzékelővel vezérelt projektnek számos fő alkalmazási területe van. Például egy gyakorlati alkalmazás lehet az akvaponika és a hidroponika létrehozása, ahol a páratartalmat szabályozni kell – az érzékelő érzékeli, amikor a hőmérséklet és a páratartalom elér egy bizonyos küszöbértéket, és egy lineáris aktuátor segítségével automatikusan kinyit/bezár egy ajtót. Ez a projekt szórakoztató tevékenység kezdő programozók vagy hobbiprogramozók számára, akik szeretnék megtanulni az Arduino kódolásának alapjait. lineáris aktuátor vezérléséhez.
Ez a cikk a Progressive Automations sorozatának része, amely a lineáris aktuátorok használatához szükséges ismeretekkel vértezi fel Önt. mikrovezérlők, és érzékelők a következő automatizálási projektjében. Szeretne egy lineáris aktuátort egy egyszerű billentyűzet vagy valami fejlettebb, például több ultrahangos érzékelők hogy érzékelje a közeli mozgást? Mi segítünk! Ez a cikk bemutatja, hogyan párosíthatja a megfelelő hőmérséklet-érzékelőt egy aktuátor, és hogyan működik ez az érzékelő. Kezdjük is!
Mi az a digitális hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő?
A digitális hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő egy alapvető, rendkívül alacsony költségű érzékelő, amely a környező levegő hőmérsékletének és páratartalmának érzékelésére használható. Az LC-226 hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő A Progressive Automations által gyártott érzékelő kapacitív páratartalom-érzékelőt és termisztort használ a mikrokontroller által leolvasható jelek kimenetére.
A páratartalom-érzékelő komponens egy nedvességmegtartó hordozó, amelynek felületére elektródákat helyeznek. Amikor a hordozó a környező levegőből vízgőzt abszorbeál, ionok szabadulnak fel, ami növeli az elektródák közötti vezetőképességet. A két elektróda közötti ellenállás változása arányos a relatív páratartalommal. Így a magasabb relatív páratartalom csökkenti az elektródák közötti ellenállást, míg a relatív páratartalom csökkentése növeli az ellenállást.
Az LC-226 5 VDC forrásról működtethető, és a következő hőmérsékleti és páratartalom-specifikációkkal rendelkezik:
- Páratartalom mérési tartomány: 20% - 90% (relatív páratartalom)
- Páratartalom mérési hiba: +5% (relatív páratartalom)
- Hőmérsékletmérési tartomány: 0 – 50°C
- Hőmérsékletmérési hiba: +2°C
Amire szükséged lesz
Nézzük át, hogyan kapcsolhatsz össze egy hőmérséklet-érzékelőt egy aktuátorral bármilyen alkalmazáshoz. Íme egy lista arról, amire szükséged lesz:
- 1 db 2 csatornás relé
- 1 db Arduino Uno
- 1 db Lineáris működtető (12 VDC, max. 10 A áramfelvétellel)
- 1 db PS-20-12 12 VDC tápegység
- 1 db LC-226 Hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő
- Női-férfi áthidaló vezetékek
Bármilyen lineáris aktuátor használható, de győződjön meg arról, hogy a tápegység mérete megfelel a lineáris aktuátor feszültség- és áramfelvételének, és terhelés alatt is képes kezelni a teljesítményigényt.
Vezeték
Egy lineáris aktuátor reléhez való csatlakoztatása egyszerű. Ebben az esetben egy 2 csatornás relékártyát használtunk. A bekötés négy lépésből áll: aktuátor a reléhez, érzékelő az Arduinohoz, relé a tápegységhez és aktuátor a reléhez.
Ne feledd, hogy egy párás környezetben elhelyezett, működtetővel ellátott távoli hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő vezérlőjét megfelelően védeni kell, vagy a rendszeren kívül kell felszerelni. Az érzékelőt páratartalom kezelésére tervezték, de az Arduino vezérlőd nem. Az Arduinohoz IP-védett házak kaphatók ilyen alkalmazásokhoz. Alternatív megoldásként vezesd a kábeleket a külső vezérlődtől a bent található páratartalom-érzékelőig, ahol a hőmérséklet és a páratartalom leolvasható.
1. lépés: Arduino-ról relére
- Arduino (7-es csatlakozó) a reléhez (IN1)
- Arduino (8-as csatlakozó) a reléhez (IN2)
- Arduino (5V) - relék (VCC) átalakítása
- Arduino (GND) - reléhez (GND)
2. lépés: Hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő az Arduino-hoz
- Érzékelő (+) az Arduino-hoz (5V)
- Érzékelő (-) az Arduino-hoz (GND)
- Érzékelő (KI) az Arduino-hoz (2. érintkező)
3. lépés: Relé a tápegységhez
- Relé (NO2) a tápegységhez (-12 VDC/GND)
- Relé (NC2) a tápegységhez (+12 VDC)
- Relé (NC1) - reléhez (NC2)
- Relé (NO1) - reléhez (NO2)
4. lépés: Működtető a reléhez
- Aktuátor (pozitív) a reléhez (COM1)
- Aktuátor (negatív) a reléhez (COM2)
Az Arduino programozása
A hőmérséklet-érzékelő aktuátorral való használatához töltse le a DHT könyvtárat az Arduino IDE-ből. Ez a könyvtár lehetővé teszi rövid parancsok használatát a páratartalom vagy a hőmérséklet leolvasásához. Miután a DHT könyvtár letöltötte, adja hozzá a következő kódot egy új projekthez: Hőmérséklet- és páratartalom-szabályozott lineáris működtető kód.
A void setup() ciklus előtti összes kód a bekötésed alapján állítja be a lábkonfigurációt, és tartalmazza a DHT könyvtár beállításait. Ha úgy döntesz, hogy másik Arduino modellt használsz, akkor párosítsd a lábszámokat a kóddal. Ezenkívül beállíthatod a hőmérsékleti értékeket, amelyek alapján a működtetőnek ki kell nyílnia vagy záródnia (open_door_temp és close_door_temp). Kezdetben állítsd az értékeket közelebb a szobahőmérséklethez, hogy egyszerűen hajszárítóval vagy más hőforrással tesztelhesd, hogy a kód működik-e, ha eléred az aktiválási hőmérsékletet.
A void setup() kódciklus kimenetként állítja be a relé konfigurációját, és biztosítja, hogy azok az első bekapcsoláskor deaktiválódjanak. A soros monitor is inicializálódik, feltételezve, hogy az Arduino USB-n keresztül csatlakoztatva van egy laptophoz/asztali számítógéphez a kezdeti teszteléshez.
A fő kódciklus a dht.readHumidity(), dht.readTemperature() és dht.readTemperature(true) parancsok segítségével olvassa be az érzékelő adatait, és ezeket az értékeket egy lebegőpontos változóban tárolja, amely bizonyos konverziókhoz használható. Az értékeket Celsius és Fahrenheit fokokra konvertálja, és kinyomtatja az Arduino soros monitorára.
Végül ezeket a méréseket összehasonlítják a küszöbhőmérsékleti értékekkel, hogy meghatározzák, hogy a lineáris aktuátornak ki kell-e nyílnia vagy zárnia. A relék ennek megfelelően magas szintre vannak állítva, ellenkező esetben az aktuátor álló helyzetben marad, és az Arduino továbbra is figyeli a hőmérséklet- és páratartalom-értékeket.
Következtetés
Egy hőmérséklet-érzékelő és egy aktuátor használata nagyszerű módja annak, hogy megtanuljuk, hogyan kell Arduino programozni, és nagyon hasznos alkalmazáskiegészítésnek bizonyult. Az akvaponika és a hidroponika mellett számos más alkalmazást is találhatsz, amelyekhez hozzáadhatod ezt az érzékelőt! Bár bemutattuk, hogyan vezérelhetsz egy 12 VDC-s lineáris aktuátort, semmi sem akadályoz meg abban, hogy ipari, nagy teljesítményű lineáris aktuátort használj az igényesebb alkalmazásokhoz – csak ügyelj arra, hogy a tápegység illeszkedjen a lineáris aktuátorhoz.
Ha bármilyen kérdése vagy észrevétele van ezzel a cikkel vagy bármely termékünkkel kapcsolatban, ne habozzon feltenni kapcsolatfelvétel!