En linjär ställdon som styrs med en temperatur- och fuktighetssensor har många viktiga tillämpningar. Till exempel skulle en praktisk tillämpning vara att sätta upp akvaponik och hydroponik där fuktigheten behöver kontrolleras – sensorn skulle känna av när temperaturen och fuktigheten når ett visst tröskelvärde och automatiskt öppna/stänga en dörr med hjälp av ett linjärt ställdon. Detta projekt är en rolig aktivitet för nybörjarprogrammerare eller hobbyister som vill lära sig grunderna i Arduino-kodning. att styra ett linjärt ställdon.
Den här artikeln är en del av en serie av Progressive Automations, som fokuserar på att utrusta dig med den kunskap som behövs för att använda linjära ställdon, mikrokontrolleroch sensorer i ditt nästa automationsprojekt. Vill du styra ett linjärt ställdon med hjälp av en enkel knappsats eller något mer avancerat som flera ultraljudssensorer för att upptäcka rörelse i närheten? Vi har det du behöver! Den här artikeln tar dig igenom hur du parar ihop rätt temperatursensor med en ställdon, och hur den här sensorn fungerar. Nu sätter vi igång!
Vad är en digital temperatur- och fuktighetssensor?
En digital temperatur- och fuktighetssensor är en grundläggande, extremt billig sensor som kan användas för att känna av temperatur och fuktighet i den omgivande luften. Temperatur- och fuktighetssensorn LC-226 från Progressive Automations använder en kapacitiv fuktighetssensor och en termistor för att mata ut signaler som en mikrokontroller kan läsa av.
Fuktighetsmätningskomponenten är ett fukthållande substrat med elektroder applicerade på ytan. När vattenånga absorberas av substratet från den omgivande luften frigörs joner av substratet, vilket ökar konduktiviteten mellan elektroderna. Förändringen i resistans mellan de två elektroderna är proportionell mot den relativa fuktigheten. Således minskar en högre relativ fuktighet resistansen mellan elektroderna, medan en sänkning av den relativa fuktigheten ökar resistansen.
LC-226 kan drivas med en 5 VDC-källa och har följande temperatur- och fuktighetsspecifikationer:
- Mätområde för luftfuktighet: 20 % - 90 % (relativ luftfuktighet)
- Fuktighetsmätningsfel: +5 % (relativ fuktighet)
- Temperaturmätningsområde: 0 – 50 °C
- Temperaturmätningsfel: +2°C
Vad du behöver
Låt oss gå igenom hur du kan koppla en temperatursensor till ett ställdon för vilken applikation du än väljer. Här är en lista över vad du behöver:
- 1 st 2-kanals relä
- 1 st Arduino Uno
- 1 st Linjär aktuator (12 VDC med max. 10A strömförbrukning)
- 1 st PS-20-12 12 VDC strömförsörjning
- 1 st LC-226 Temperatur- och fuktighetssensor
- Hona till hane-jumperkablar
Vilket linjärt ställdon som helst kan användas, men se till att strömförsörjningen är klassad för det linjära ställdonets spännings- och strömförbrukning och kan hantera strömkraven vid belastning.
Ledningar
Att koppla ett linjärt ställdon till ett relä är enkelt. I det här fallet har vi använt ett 2-kanaligt reläkort. Kopplingen består av fyra steg: ställdon till relä, sensor till Arduino, relä till strömförsörjning och ställdon till relä.
Var medveten om att en fjärrstyrd temperatur- och fuktighetssensor med ett ställdon som installeras i en fuktig miljö bör ha sin styrenhet tillräckligt skyddad eller installerad utanför installationen. Sensorn är konstruerad för att hantera fuktighet, men din Arduino-styrenhet är inte det. IP-klassade höljen finns tillgängliga för Arduino för dessa applikationer. Alternativt kan du dra kablar från din externa styrenhet till fuktighetssensorn som sitter inuti, där temperatur och fuktighet avläses.
Steg 1: Arduino till relä
- Arduino (stift 7) till relä (IN1)
- Arduino (stift 8) till relä (IN2)
- Arduino (5V) till relä (VCC)
- Arduino (GND) till relä (GND)
Steg 2: Temperatur- och fuktighetssensor till Arduino
- Sensor (+) till Arduino (5V)
- Sensor (-) till Arduino (GND)
- Sensor (UT) till Arduino (stift 2)
Steg 3: Relä till strömförsörjning
- Relä (NO2) till strömförsörjning (-12 VDC/GND)
- Relä (NC2) till strömförsörjning (+12 VDC)
- Relä (NC1) till relä (NC2)
- Relä (NO1) till relä (NO2)
Steg 4: Ställdon till relä
- Ställdon (positiv) till relä (COM1)
- Ställdon (negativ) till relä (COM2)
Programmering av Arduino
För att använda temperatursensorn med ett ställdon, ladda ner DHT-biblioteket från Arduino IDE. Det här biblioteket möjliggör användning av korta kommandon för att hämta en avläsning av fuktighet eller temperatur. När DHT-biblioteket har laddats ner, lägg till följande kod i ett nytt projekt: Kod för temperatur- och fuktighetskontrollerad linjär ställdon.
All kod före void setup()-slingan konfigurerar pinkonfigurationen baserat på din kabeldragning och inkluderar DHT-bibliotekets konfiguration. Om du väljer att använda en annan Arduino-modell, matcha pinnumren med koden. Dessutom kan du ställa in temperaturvärdena för när ställdonet ska öppnas eller stängas (open_door_temp och close_door_temp). Ställ inledningsvis in värdena närmare rumstemperaturen så att du kan testa om koden fungerar genom att helt enkelt använda en hårtork eller annan värmekälla för att nå aktiveringstemperaturen.
Kodslingan void setup() ställer in reläkonfigurationen som utgångar och säkerställer att de deaktiveras när de slås på för första gången. Seriellskärmen initieras också, förutsatt att du har Arduino ansluten via USB till en bärbar/stationär dator för initial testning.
Huvudkodslingan tar avläsningar från sensorn med hjälp av kommandona dht.readHumidity(), dht.readTemperature() och dht.readTemperature(true) och lagrar dessa värden i en flyttal som ska användas för vissa omvandlingar. Värdena konverteras till Celsius och Fahrenheit och skrivs ut till Arduinos seriella monitor.
Slutligen jämförs dessa avläsningar med tröskeltemperaturvärdena för att avgöra om det linjära ställdonet ska öppna eller stänga. Reläerna sätts på högt läge i enlighet därmed, annars förblir ställdonet stillastående och Arduino fortsätter att övervaka temperatur- och fuktighetsavläsningarna.
Slutsats
Att använda en temperatursensor med ett ställdon är ett utmärkt sätt att lära sig programmera en Arduino, och har visat sig vara ett mycket användbart tillägg till applikationer. Du kan också hitta olika andra applikationer förutom akvaponik och hydroponik att lägga till den här sensorn till! Även om vi visade dig hur man styr ett 12 VDC linjärt ställdon, finns det inget som hindrar dig från att använda ett industriellt, kraftfullt linjärt ställdon för mer krävande applikationer – se bara till att matcha strömförsörjningen med det linjära ställdonet.
Om du har några frågor eller kommentarer angående den här artikeln eller någon av våra produkter, tveka inte att kontakta oss!