Сделайте умную кружку с помощью LED и Arduino: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Официальный сайт ElectropeakElectroPeak Читать дальше автора:

О программе: ElectroPeak - это универсальное место, где можно изучить электронику и воплотить свои идеи в жизнь. Мы предлагаем первоклассные руководства, которые покажут вам, как вы можете реализовывать свои проекты. Мы также предлагаем высококачественную продукцию, так что у вас будет… Подробнее об Electropeak »

В этом проекте мы будем использовать светодиоды RGB, датчик окружающей среды и Arduino Nano для отправки сообщения или подачи сигнала тревоги с помощью цветных огней. В конце этого проекта вы сможете:

• Считайте температуру окружающей среды с датчика DS18B20 от Arduino.
• Управление светодиодами RGB с помощью ШИМ.
• Сделайте крутую умную кружку.

Шаг 1. Вещи, использованные в этом проекте

Все компоненты, используемые в этом проекте, можно приобрести по предоставленной ссылке.

Компоненты оборудования

Arduino Nano X1

Датчик температуры ElectroPeak DS18B20 X1

ЭлектроПик RGB 5мм LED X1

Аккумулятор Adafruit LiPo X1

Ленточный кабель Adafruit X1

Программные приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Шаг 2: краткое примечание о DS18B20

Цифровой термометр DS18B20 обеспечивает измерение температуры от 9 до 12 бит по Цельсию и имеет функцию аварийного сигнала с энергонезависимой программируемой пользователем верхней и нижней точкой срабатывания. DS18B20 обменивается данными по шине 1-Wire, которой по определению требуется только одна линия данных (и земля) для связи с центральным микропроцессором. Кроме того, DS18B20 может получать питание непосредственно от линии передачи данных («паразитное питание»), устраняя необходимость в Необходим внешний источник питания. Каждый DS18B20 имеет уникальный 64-битный последовательный код, который позволяет нескольким DS18B20 работать на одной шине 1-Wire. Таким образом, можно просто использовать один микропроцессор для управления несколькими DS18B20, распределенными по большой площади. Применения, которые могут извлечь выгоду из этой функции, включают в себя контроль окружающей среды HVAC, системы мониторинга температуры внутри зданий, оборудования или механизмов, а также системы мониторинга и управления процессами.

Что касается сочетания технологий и жизни, использование цветного света - это удивительно и привлекательно. Замена светодиодов RGB на дисплеи для отправки сообщения или сигнала тревоги может сделать проекты более красивыми, а также более простыми. В этом проекте мы хотим сделать кружку умной, чтобы вы могли показывать вам температуру кофе или безалкогольных напитков и сигнализировать, когда готово пить. В качестве термобатареи мы будем использовать DS18B20 и наклеить его на дно кружки. Он может отправлять температуру жидкости в кружке на контроллер в цифровых данных. В качестве контроллера мы выбрали Arduino Nano из-за его небольшого размера и встроенного разъема mini-USB. Поэтому его можно запрограммировать, и аккумулятор можно заряжать через порт USB. Чтобы показать температуру, мы используем 2 простых 4-контактных светодиода RGB и подключаем их к отдельным модулям PWM в Arduino Nano. Теперь нам нужны только батарея, кружка и пластиковая оболочка, чтобы вставить компонент. Давайте сделаем это.

Шаг 3: Схема

Размер батареи зависит от светодиодов и размера кружки. Аккумулятор емкостью 500 мАч - хороший выбор. Вы можете использовать как полимерные, так и ионные батареи. Используемые здесь светодиоды имеют общие катоды. Если у вас общие аноды, вы должны внести небольшие изменения в код. Если ваши светодиоды не могут работать без резистора, у вас есть два пути. Добавление резистора или дополнительных светодиодов. Вы должны подключить вывод напряжения и данных DS18b20 к резистору 4,7 кОм. Хотя может и не понадобиться.

Шаг 4: Код

Вы должны скопировать следующий код в Arduino IDE. Но сначала вы должны добавить библиотеку, а затем загрузить код. Загрузите библиотеки «One Wire» и «Dallas» из приложения. Если вы впервые запускаете плату Arduino, не волнуйтесь. Просто выполните следующие действия:

• Перейдите на сайт www.arduino.cc/en/Main/Software и загрузите программное обеспечение своей ОС. Установите программное обеспечение IDE в соответствии с инструкциями.
• Запустите IDE Arduino, очистите текстовый редактор и скопируйте следующий код в текстовый редактор.
• Перейдите к эскизу и включите библиотеки (Загрузите библиотеки по следующим ссылкам). Теперь нажмите «Добавить ZIP-библиотеку» и добавьте библиотеки.
• Выберите плату в инструментах и досках, выберите Arduino Nano.
• Подключите Arduino к компьютеру и установите COM-порт в инструментах и порту.
• Нажмите кнопку Загрузить (стрелка).

Следующие строки кода относятся к расчету цвета, и это зависит от вашей кружки. Если ваша кружка недостаточно быстро передает тепло, вам следует заменить ее, чтобы добиться желаемых результатов.

если (темп> 50) темп = 100;

если (темп <30)

темп = 0;

темп = (12,5) * (темп-30);

Шаг 5: Сборка

Первоначально необходимо просверлить дно кружки. Количество отверстий зависит от схемы и от того, как вы ее реализуете. Для этого проекта мы рассмотрели 3 отверстия. Один для термометра и два для соединения винтов (электродов) с жидкостью внутри кружки. Вы можете сделать этот проект, не протыкая кружку. Поставьте термометр на дно кружки и подключите 2 провода электродов к выключателю. После присоединения термометра и электродов и их герметизации пора сделать каркас для дна кружки. Используйте клеи, чтобы склеить стекло, которое не растворяется горячей или холодной водой. Сделайте дно кружки. сначала необходимо измерить внешний диаметр кружки. Затем создайте круг с точно таким же размером дна кружки и двумя кольцами с внешним диаметром 3 мм (и, конечно, с диаметром дна кружки). Вы можете использовать оргстекло и кольцо. станок для лазерной резки, чтобы сделать заданную оболочку. Одно из колец должно быть прозрачным, цвет остальных вы можете выбрать по своему усмотрению. Прозрачное кольцо нужно отшлифовать до матового цвета. Приклейте их, как показано на картинках. Теперь приклейте аккумулятор к корпусу и подключите его контакты к Arduino. Отрежьте часть прозрачного кольца до размера порта Micro USB Arduino и прикрепите Arduino к батарее так, чтобы разъем выпадал из кольца. Теперь припаяйте светодиоды к Arduino и подключите остальные провода к Arduino. Наконец, приклейте корпус ко дну кружки и загрузите код в Arduino.