Arduino Wasser-/Duschregler - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Heute bauen wir einen einfachen Wasserregler. Dies ist ein sehr einfaches Projekt und sehr einfach zu bauen. Dieses Gerät steuert ein Magnetventil, um den Wasserfluss basierend auf einer eingestellten Zeit zu steuern. Diese Zeit kann leicht geändert und der Code bei Bedarf geändert werden. Die Materialien für dieses Projekt werden einfach zu beschaffen und zu erwerben sein. Eine großartige Website, um Komponenten billig zu bekommen, ist aliexpress oder ebay.

Lieferungen

Arduino Uno (1)

Steckbrett (1)

Stecker-zu-Stecker-Überbrückungsdrähte

Überbrückungsdrähte von Stecker zu Buchse

220 Ohm Widerstand (2)

LCD-Modul 1602 (1)

12V-Magnetventil (1)

MOSFET (ich habe IRFZ44N verwendet, aber jeder MOSFET sollte funktionieren)

1N4007-Diode (1)

Summer (1)

XL6009 Boost-Abwärtswandler (1)

100K Potentiometer oder Trimmer (1)

Schalter (1)

Plastikbehälter (optional, aber empfohlen)

Schritt 1: Prototypen der Schaltung

Prototypen der Schaltung auf einem Steckbrett gemäß dem Schaltplan. Ich habe ein paar Änderungen an der ursprünglichen Schaltung vorgenommen. Da ich gerade kein Magnetventil habe, habe ich einen Mosfet verwendet und das Ein- und Ausschalten des Magneten simuliert. Wenn Sie ein Solenoid haben, müssen Sie einen Aufwärtswandler verwenden, um die 5-V-Schiene auf 12 V zu erhöhen, um das Solenoid zu schalten. Ich habe eine DIY-Version eines Boost-Konverters verwendet, aber es wird bevorzugt, einen von aliexpress zu kaufen. Wenn Sie nicht wissen, wie man ein Steckbrett verwendet, sehen Sie sich bitte dieses sehr nützliche YouTube-Video hier an: https://www.youtube.com/watch? v=6WReFkfrUIk

Fehlerbehebung:

Wenn auf dem LCD-Bildschirm nichts angezeigt wird, versuchen Sie, das Potentiometer einzustellen. Dieses Gerät steuert die Intensität und den Kontrast der Hintergrundbeleuchtung. Stellen Sie sicher, dass Sie eine Flyback-Diode an der Quelle des Mosfet verwenden, oder Sie braten es. Dies liegt an den induktiven Schaltspitzen des Elektromagneten beim Ein- und Ausschalten.

Schritt 2: Hochladen des Codes

Laden Sie die Arduino-IDE herunter, falls Sie dies noch nicht getan haben: https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Wenn Sie die Dusch- und Aufwärmzeit ändern möchten, können Sie die Zeit in den ersten 2 Zeilen des Codes unter Benutzerkonfiguration ändern. Stellen Sie vor dem Hochladen sicher, dass Sie das richtige Board und den richtigen seriellen Port auswählen. Dies kann durch Aufrufen von Tools und dann Board und Port erfolgen. Wenn Sie Probleme mit einem Arduino haben, sehen Sie sich bitte dieses sehr nützliche YouTube-Video von Afrotechmods an:

Schritt 3: Testen der Schaltung

Schließen Sie Ihre 5-V-Batteriebank an die Schaltung und das Arduino an und schalten Sie den Netzschalter ein. Das Gerät sollte ab einer eingestellten Zeit rückwärts zählen und der Summer sollte in bestimmten Zeitintervallen piepsen. Der Mosfet sollte sich ausschalten, nachdem das Gerät auf Null heruntergezählt hat. Sie können dies überprüfen, indem Sie eine LED verwenden, die an einen 220-Ohm-Widerstand zwischen der 5-V-Schiene und der Mosfet-Quelle angeschlossen ist. Stellen Sie sicher, dass der Abfluss des Mosfets geerdet ist. Beim Testen der Schaltung bin ich auf einige Probleme gestoßen. Als ich das Arduino einsteckte, beschloss meine LED, heftig zu explodieren. Mir wurde klar, dass ich der LED keinen Strombegrenzungswiderstand hinzugefügt habe. Nachdem ich die LED durch eine neue ersetzt und einen Widerstand hinzugefügt hatte, traten keine Probleme mehr auf und die Schaltung funktionierte sehr gut.

Schritt 4: Verstehen der Schaltung

Sie fragen sich vielleicht, wie diese Schaltung funktioniert. Das Arduino ist ein Mikrocontroller und im Grunde das Gehirn dieses gesamten Setups. Wir haben es mit einem LCD-Code programmiert, um den LCD-Bildschirm anzusteuern. Wir verwenden die digitalen Ausgangspins des Arduino, um einen Impuls mit hohem oder niedrigem Signal an das Gate des Mosfet zu senden, um es einzuschalten. Sie fragen sich vielleicht, was ein Mosfet ist. Ein Mosfet ist ein Gerät, das sich basierend auf dem Eingangssignal ein- und ausschaltet und Strom zwischen 2 anderen Pins fließen lässt. So schaltet sich Ihr Laptop ein. Wenn Sie den Netzschalter drücken, wird ein Signal an den Mosfet gesendet, das den Strom des Ladegeräts oder des Akkus in das Laptop-Motherboard fließen lässt. In diesem Fall verwenden wir einen Mosfet, um ein Magnetventil einzuschalten. Das Magnetventil benötigt 12 V zum Einschalten und einen sehr hohen Stromstoß, um es anfänglich zu öffnen. Deshalb brauchen wir einen Mosfet. Der Ausgang des Arduino kann nur 5 V bei 100 mA liefern, daher verbinden wir den Mosfet zwischen dem Solenoid und der 12 V-Stromquelle, die viel mehr Leistung liefern kann. Wir erstellen diese 12-V-Stromquelle, indem wir einen Aufwärtswandler verwenden, der unsere 5 V von unserem Arduino auf 12 V erhöht, um das Magnetventil anzutreiben. Ein Potentiometer ist ein Gerät, das die Einstellung des Widerstands ermöglicht, der wie eine Sperrkraft für Strom ist. Wenn wir dieses Potentiometer in der Nähe des LCD-Bildschirms einstellen, ändern wir die Spannung für die Hintergrundbeleuchtung, wodurch der Kontrast und die Hintergrundbeleuchtungsintensität verringert oder erhöht werden. Sie fragen sich vielleicht, was eine Diode ist und warum sie in dieser Schaltung benötigt wird. Eine Diode ist ein Gerät, das Strom in eine Richtung fließen lässt, aber nicht in die andere. In dieser Schaltung haben wir es als Flyback-Diode konfiguriert. Der Elektromagnet besteht aus einem Elektromagneten, der eine Klappe anhebt und bei Bestromung schließt. Wenn sich das Solenoid schließt, sendet es einen sehr hohen Stromimpuls zurück in den Mosfet, der ihn leicht braten kann. Wir verwenden diese Diode, um diesen hohen Impuls zurück in die Stromleitungen zu senden, um unseren Mosfet zu retten. Sie benötigen diese Diode nicht, damit die Schaltung funktioniert, wird jedoch aus Gründen der Zuverlässigkeit empfohlen. Wir verwenden ein Steckbrett, um die Schaltung schnell zu testen und zum Laufen zu bringen. Sie müssen keine Komponenten löten, wenn Sie ein Steckbrett verwenden. Das Löten einer Schaltung kann sehr zeitaufwendig sein und funktioniert möglicherweise nicht einmal beim ersten Versuch richtig. Aus diesem Grund verwenden wir ein Steckbrett, um die Schaltung zuerst zu testen und sicherzustellen, dass sie funktioniert, und löten sie dann auf ein Protoboard, um sie zu einem funktionsfähigen Endprodukt zu machen.

Bilder:

1. - Mosfet-Pinbelegung

2. - LCD-Bildschirm

3. - 12-V-Magnetventil

4. - Aufwärtswandler

4. - Arduino uno

5. - Potentiometer

6. - Diode

7. - Steckbrett

8. - Protoboard

Schritt 5: Dieses Instructable ist nicht vollständig fertig

Da ich kein Magnetventil habe, kann ich die Schaltung in einer realen Situation nicht richtig testen. Sobald ich das Ventil erhalte, werde ich sofort damit beginnen, ein Gehäuse zu entwerfen, die Komponenten auf eine Platine zu löten und es an meiner Dusche zu testen. Ich werde dieses instructable aktualisieren, sobald ich kann. Danke für dein Verständnis.