Как сделать автоматический термостат для дровяной печи: 5 шагов (с иллюстрациями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Для своего проекта Mechatronics Class я решил спроектировать и создать автоматический термостат для дровяной печи с использованием Wi-Fi Arduino с ПИД-контроллером, приводящим в действие шаговый двигатель для управления положением демпфера на моей дровяной печи. Это был очень полезный опыт и путешествие, и я многому научился на этом пути! Я хотел бы поделиться деталями проекта, а также тем, как вы можете сделать / адаптировать его для своего собственного приложения.

Шаг 1. Расходные материалы

Я предоставлю список материалов, которые я использовал для создания этого контроллера, а также все файлы схем и дизайна, которые я использовал на этом пути.

Запасы:

• 1 плата NodeMCU - для управления шаговым двигателем и работающего ПИД-регулятора - Banggood
• Драйвер шагового двигателя модуля EasyDriver - Amazon
• Шаговый двигатель NEMA 11 - Amazon
• 1 Мини-плата Wemos D1 - для датчика температуры и ЖК-дисплея - Banggood
• Датчик температуры и влажности DHT11 - Amazon
• ЖК-дисплей 16x2 - Amazon
• Адаптер LCD i2c - Уменьшает количество выводов подключения ЖК-дисплея - Amazon
• Блок питания 12 В - для питания простого водителя
• Различные резисторы - Amazon
• PN2222A или аналогичный транзистор - Amazon
• Различные резисторы
• 3 цифровые кнопки - Amazon
• 1 прямоугольный неодимовый магнит - Amazon
• Печатные платы - Файлы Gerber включены - Используйте JLCPCB для заказа - Подробности ниже
• Пружина натяжителя шагового натяжного ролика
• Крепежный винт для натяжения натяжного ролика и натяжного вала

Компоненты, напечатанные на 3D-принтере (включая STL):

• Узел контроллера шагового демпфера
• Шкивы
• Корпус шагового контроллера
• Корпус термостата / датчика температуры

Инструменты:

• Паяльник
• Отвертки

Код Arduino:

Предоставлено на последнем этапе для программирования двух микроконтроллеров

Приложение:

Blynk - это приложение используется для связи между датчиком температуры и контроллером заслонки, а также для управления устройствами из приложения

Шаг 2: заказ печатных плат

Первое, что нужно сделать, это заказать нестандартные печатные платы в JLCPCB. У них очень конкурентоспособные цены и очень быстрая окупаемость. Я получил свою печатную плату в течение 4 дней после заказа.

1. Создайте учетную запись в JLCPCB.

2. Загрузите прикрепленные файлы Gerber на их веб-сайт по одному и выберите желаемое количество каждого.

   Значения по умолчанию для всех параметров работают нормально

Шаг 3: детали для 3D-печати

Если у вас есть 3D-принтер, отлично! Просто распечатайте все файлы STL, используя PLA или ABS (я использовал ABS). Если нет, то в Интернете доступно множество услуг по 3D-принтерам. При необходимости я могу даже распечатать их - Ссылка на форму запроса.

Мой веб-сайт: www. NESCustomDesign.com

Соберите детали для шагового привода.

Шаг 4: паять схемы и печатные платы

Используйте прилагаемые электрические схемы, изображения и видео в качестве руководства при размещении компонентов на печатной плате. Припаяйте все компоненты на место.

Шаг 5: Программирование контроллера заслонки и термостата - NodeMCU

Используйте Arduino IDE, чтобы запрограммировать NodeMCU и Wemos D1 Mini с соответствующими кодами. Необходимо настроить конкретные токены аутентификации Blynk, назначенные каждому из ваших микроконтроллеров, а также ваши учетные данные WiFi в каждом из файлов.ino для контроллера заслонки и датчика температуры термостата.

В следующих разделах показаны области, которые необходимо настроить в соответствии с вашими учетными данными Wi-Fi и Blynk.

// ************************** Настройка WiFi ******************* ***************************

// Домашний Wi-Fi #define wifi_ssid "WiFi_SSID" #define wifi_pass "WiFi_Pass" wifiTimeout = 8000; // *********************************************** ************************************ // *********** ******************* Настройка Blynk ***************************** ************* #define BLYNK_PRINT Serial #include char temp_auth = "Your_Thermostat_Blynk_Auth_Token"; char плита_auth = "Your_Damper_Control_Blynk_Auth_Token"; // Укажите virtualPin на этом ESP8266 WidgetBridge CurrTempBridge (V20); WidgetBridge setPointBridge (V24); BlynkTimer Timer; // *********************************************** *************************************

Второй приз в конкурсе IoT Challenge