使用Arduino制作自己的温度控制器

使用Arduino温度控制器提高完美的面包,酿造精美的啤酒并饲养快乐的小鸡。如果您的生活环境不太可靠,例如英格兰,那么告诉您将某物保持在设定温度下的指示并没有特别帮助-我们没有空调,并且为整个房子提高恒温器不适合只是做一条面包。即使夜间饲养,如果夜间温度下降,雏鸡也会死亡。而首先让它们孵化的温度范围甚至更严格。但是我需要我的面包,小鸡需要孵化–因此,除了购买昂贵的设备之外,我们还可以将功能强大的温度控制器与Arduino和家用钻头拼凑在一起。

对于保持物品凉爽也是如此–运行整个冰箱只是为了制作酸奶可能很浪费–但是使用温度控制器,原理是相同的。除了激活加热元件外,您还可以激活微型冰箱或其他冷却元件(例如Peltier(热电冷却器))上的插头-当然,逻辑将相反。

您将需要

这是一个Arduino项目–如果您以前从未使用过Arduino,那么我们的免费初学者指南是一个不错的起点。

  • Arduino
  • 温度传感器–我使用的是TMP36,这是一种便宜的单包装设备,随附有Oomlout(UK)/ Sparkfun(US)初学者套件。
  • 继电器或RC插头开关
  • 螺丝端子
  • 用于收集热量的盒子
  • 加热元件或白炽灯泡和固定装置(或两者)
  • 最后一个项目被故意留下了模糊的含义。如果您有白炽灯泡(变热的灯泡,而不是节能灯泡)或运动受伤的热灯等,则可能最容易安装。我正在使用加热带-基本上是一条带状的橡胶带,该带子在通电时会变热,用在小酒杯和小桶中,用于酿酒或啤酒的初始发酵阶段-从技术上讲,当缠绕在某些东西上时,这可能会引发火灾,所以请不要这样做,我只是用它来测试。您也可以出于相同目的购买加热垫。

    出于安全原因,我正在使用这些RC插头来切换AC设备,并在本家庭自动化文章中详细介绍了控制器。它是无线的,所以我根本不需要触摸带电的电线。

    温度感应

    让我们从接线和测试传感器开始。 [Adafruit的图表]

    平坦的一面朝向您,双腿朝下,TMP36温度传感器已接线 + 信号,< strong> GND 的顺序。 +进入Arduino的3.3 V输出;您还需要从+3.3 V到AREF引脚的另一条线–这告诉Arduino使用3.3 V代替5 V作为模拟输入参考。将传感器的信号引脚连接到A1。在以前的尝试中,我直接在5 V线上使用了TMP36。它工作正常,不幸的是,与继电器配对时,每次激活继电器都会掉电,导致读数波动很大。

    我使用了旧的网络电缆作为信号电缆– ,因为里面有8条电线。电缆虽然很细,所以一定要用另一端的焊料将其固定在接线端子上。

    代码中的公式假定您使用的是tMP36传感器;您应该能够找到其他传感器的代码示例。此示例代码来自Adafruit –加载并打开串行控制台以检查输出。

    请尽可能与温度计进行比较。读数不正确吗?

  • 检查提供的电压实际上是3.3 V
  • AREF是否也连接到3.3 V?
  • 添加开关逻辑

    要控制加热元件,我使用了Maplin的这些RC插头插座,并拆下了控制器。仅需要接地和控制引脚。我已经修改了代码,以包含可以从此处下载的相关库。

    这时,我还将删除对Farenheit的所有引用,并仅继续使用Celsius。然后,我定义了一个需要保持的温度,并添加了一个简单的控制结构,如下所示:

    if(temperatureC < desiredTempC){    mySwitch.switchOn(1,1);    Serial.println("Heater ON");  }  else{    Serial.println("Heater OFF");    mySwitch.switchOff(1,1);  }

    这里没有什么复杂的,您不会理解–只需将当前温度读数与所需温度进行比较即可。 ,然后降低开关的位置;

    完整的代码可以在这里找到,但是如果您使用继电器,则需要进行调整(这并不难)。这是我使用的完整接线图:

    将它们放在一起

    将传感器贴在您使用的盒子内,并在适当的地方放置加热元件。设置所需的温度,然后将其全部打开。如果暂时保持PC处于连接状态,则可以在机箱升温时使用串行控制台观察更改。

    进一步的工作

  • 为减轻温度波动的影响,您可以尝试平滑结果。创建一个数组以存储10个读数,并计算每个循环的平均值。
  • 为避免加热元件快速激活和停用,请创建一个变量来存储倒计时。每次您激活或停用时,都将当前时间记录在倒计时中,然后在切换状态之前再次检查自上次状态更改以来是否经过了X的时间。
  • 对于无计算机项目,请连接一个小的LCD屏幕以显示当前温度,并允许您查看当前温度和所需温度。
  • 将其投入测试

    最后,如果没有小考?我在面包机中搅动了一批预拌好的面团,并将其分成两个面包。盒子里发酵的那个要温和一些,但是今天的环境温度仍然约为26摄氏度-在冬天,这将更加有用。无论如何,我最好去做些汤来陪伴这只可爱的面包。

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