Arduino water-/doucheregelaar - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Vandaag gaan we een eenvoudige waterregelaar bouwen. Dit is een heel eenvoudig project en zeer eenvoudig te bouwen. Dit apparaat stuurt een magneetventiel aan om de waterstroom te regelen op basis van een ingestelde tijd. Deze tijd kan eenvoudig worden gewijzigd en de code kan indien nodig worden gewijzigd. De materialen voor dit project zijn gemakkelijk te vinden en te kopen. Een geweldige website om onderdelen goedkoop te krijgen is aliexpress of ebay.

Benodigdheden

Arduino Uno (1)

Broodplank (1)

Overbruggingsdraden van man naar man

Man-vrouw jumperdraden

220ohm weerstand (2)

LCD-module 1602 (1)

12V solenoïde (1)

MOSFET (ik gebruikte IRFZ44N, maar elke mosfet zou moeten werken)

1N4007 Diode (1)

Zoemer (1)

XL6009 Boost Buck-converter (1)

100K Potmeter of Trimmer (1)

Schakelaar (1)

Plastic container (optioneel, maar aanbevolen)

Stap 1: Maak een prototype van het circuit

Maak een prototype van de schakeling op een breadboard volgens het schema. Ik heb een paar wijzigingen aangebracht in het originele circuit. Omdat ik op dit moment geen magneetventiel heb, heb ik een mosfet gebruikt en geleid om het in- en uitschakelen van de magneet te simuleren. Als je een solenoïde hebt, moet je een boost-converter gebruiken om de 5v-rail naar 12v te versterken om de solenoïde te schakelen. Ik heb een doe-het-zelf-versie van een boost-converter gebruikt, maar het heeft de voorkeur om er een van aliexpress te kopen. Als je niet weet hoe je een breadboard moet gebruiken, bekijk dan hier deze zeer nuttige YouTube-video: https://www.youtube.com/watch? v=6WReFkfrUIk

Probleemoplossen:

Als er niets op het lcd-scherm verschijnt, probeer dan de potentiometer aan te passen. Dit apparaat regelt de intensiteit en het contrast van de achtergrondverlichting. Zorg ervoor dat je een flyback-diode op de bron van de mosfet gebruikt, anders bak je hem. Dit komt door de inductieve schakelpieken van de solenoïde wanneer deze wordt in- en uitgeschakeld.

Stap 2: De code uploaden

Download de Arduino IDE als je dat nog niet hebt gedaan van https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Als u de douchetijd en opwarmtijd wilt wijzigen, kunt u de timing wijzigen op de eerste 2 regels van de code onder gebruikersconfiguratie. Zorg ervoor dat u de juiste kaart en seriële poort selecteert voordat u uploadt. Dit kan door naar tools te gaan en dan board en port. Als je problemen hebt met het gebruik van een Arduino, bekijk dan deze zeer nuttige YouTube-video van Afrotechmods:

Stap 3: Het circuit testen

Sluit uw 5v-batterijbank aan op het circuit en de arduino en zet de aan / uit-schakelaar aan. Het apparaat moet beginnen met aftellen vanaf een ingestelde tijd en de zoemer moet piepen tijdens specifieke tijdsintervallen. De mosfet moet worden uitgeschakeld nadat het apparaat tot nul heeft afgeteld. U kunt dit controleren door een led te gebruiken die is aangesloten op een 220ohm-weerstand tussen de 5v-rail en de mosfet-bron. Zorg ervoor dat de afvoer van de mosfet is aangesloten op aarde. Tijdens het testen van het circuit kwam ik een paar problemen tegen. Toen ik de arduino inplugde, besloot mijn led met geweld te exploderen. Ik realiseerde me dat ik geen stroombegrenzende weerstand aan de led had toegevoegd. Nadat ik de led had vervangen door een nieuwe en een weerstand had toegevoegd, deden zich geen problemen meer voor en werkte het circuit heel goed.

Stap 4: Het circuit begrijpen

Je vraagt je misschien af hoe deze schakeling werkt. De Arduino is een microcontroller en het is eigenlijk het brein van deze hele opstelling. We hebben het geprogrammeerd met een lcd-code om het lcd-scherm aan te sturen. We gebruiken de digitale uitgangspinnen op de Arduino om een puls met een hoog of laag signaal naar de poort van de mosfet te sturen om deze aan te zetten. Je vraagt je misschien af wat een mosfet is. Een mosfet is een apparaat dat wordt in- en uitgeschakeld op basis van het ingangssignaal en dat de stroom tussen 2 andere pinnen laat stromen. Dit is hoe uw laptop wordt ingeschakeld. Wanneer u op de aan / uit-knop drukt, wordt er een signaal naar de mosfet gestuurd waardoor de oplader of batterijstroom naar het moederbord van de laptop kan stromen. In dit geval gebruiken we een mosfet om een magneetventiel in te schakelen. Het magneetventiel heeft 12v nodig om in te schakelen en een zeer hoge stroomstoot om het in eerste instantie te openen. Daarom hebben we een mosfet nodig. De uitgang van de arduino kan alleen 5v leveren bij 100ma, dus we sluiten de mosfet aan tussen de solenoïde en de 12v-stroombron, die veel meer vermogen kan leveren. We creëren deze 12v-stroombron door een boost-converter te gebruiken, die onze 5v van onze arduino naar 12v opvoert om de magneetklep aan te drijven. Een potentiometer is een apparaat waarmee de weerstand kan worden aangepast, wat een soort blokkerende kracht is voor stroom. Wanneer we deze potentiometer in de buurt van het lcd-scherm afstellen, veranderen we de spanning naar de achtergrondverlichting, waardoor het contrast en de intensiteit van de achtergrondverlichting worden verlaagd of verhoogd. U vraagt zich misschien af wat een diode is en waarom deze in dit circuit nodig is. Een diode is een apparaat dat stroom in de ene richting laat stromen, maar niet in de andere richting. In dit circuit hebben we het geconfigureerd als een flyback-diode. De solenoïde bestaat uit een elektromagneet om een klep op te tillen en te sluiten wanneer stroom wordt toegepast. Wanneer de solenoïde sluit, stuurt deze een zeer hoge stroompuls terug naar de mosfet, die deze gemakkelijk kan braden. We gebruiken deze diode om deze hoge puls terug te sturen naar de hoogspanningslijnen om onze mosfet te redden. U hebt deze diode niet nodig om het circuit te laten werken, maar het wordt aanbevolen voor betrouwbaarheidsdoeleinden. We gebruiken een breadboard om het circuit snel te testen en werkend te krijgen. Als je een breadboard gebruikt, hoef je geen componenten te solderen. Het solderen van een circuit kan erg tijdrovend zijn en het werkt mogelijk niet eens goed bij uw eerste poging. Daarom gebruiken we een breadboard om eerst de schakeling te testen en te controleren of deze werkt en vervolgens solderen we deze op een protoboard om er een functioneel eindproduct van te maken.

Afbeeldingen:

1e - Mosfet-pinout

2e - Lcd-scherm

3e - 12v solenoïde

4e - Boost-omzetter

4e - Arduino uno

5e - Potentiometer

6e - Diode

7e - Broodplank

8e - Protoboard

Stap 5: Dit Instructable is niet volledig voltooid

Aangezien ik de magneetklep niet heb, kan ik het circuit niet goed testen in een echte situatie. Zodra ik het ventiel heb ontvangen, ga ik direct aan de slag met het ontwerpen van een behuizing, het solderen van de componenten op een printje en het testen op mijn douche. Ik zal dit instructable zo snel als ik kan bijwerken. Bedankt voor uw begrip.