Haga su propio controlador de temperatura con un Arduino

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Levante el pan perfecto, prepare cerveza hermosa y críe pollitos felices con un controlador de temperatura Arduino. Si vives en un clima menos confiable que Inglaterra, las instrucciones que te dicen que mantengas algo a una temperatura establecida no son particularmente útil: no tenemos aire acondicionado, y elevar el termostato para toda la casa no es práctico solo para hacer un rebanada de pan. Incluso si se mantienen adentro, los polluelos pueden morir si la temperatura baja por la noche; y lograr que eclosionen tiene un rango de temperatura aún más estricto. Pero necesito mi pan, y los polluelos necesitan eclosionar, así que en lugar de comprar equipos costosos, podemos improvisar un controlador de temperatura competente con un Arduino y pedacitos domésticos.

Lo mismo también es cierto para mantener los artículos fríos: puede ser un desperdicio operar un refrigerador completo solo para hacer yogur, pero con un controlador de temperatura, el principio es el mismo. En lugar de activar un elemento calefactor, activará el enchufe en un mini refrigerador u otro elemento refrigerante, como un

Peltier (enfriador termoeléctrico) - Y, por supuesto, la lógica se invertirá.

Que necesitarás

Este es un proyecto de Arduino: si nunca antes ha trabajado con Arduino, nuestro guía gratuita para principiantes Comenzando con Arduino: una guía para principiantesArduino es una plataforma de creación de prototipos de electrónica de código abierto basada en hardware y software flexible y fácil de usar. Está destinado a artistas, diseñadores, aficionados y cualquier persona interesada en crear objetos o entornos interactivos. Lee mas Es un lugar fantástico para comenzar.

• Arduino
• Sensor de temperatura: estoy usando un TMP36, un dispositivo económico de paquete único que viene con el Oomlout (Reino Unido) / Sparkfun (US) kit para principiantes.
• Relé o interruptores de enchufe RC
• Terminales de tornillo
• Caja para atrapar el calor
• Elemento calefactor o bombilla incandescente y accesorio (o ambos)

El último elemento se ha dejado deliberadamente vago. Si tiene una bombilla incandescente (del tipo que se calienta, no una bombilla que ahorra energía), o una lámpara caliente para lesiones deportivas y demás, es probable que sea la más fácil de instalar. Estoy usando una banda de calentamiento, básicamente una banda de goma que se calienta cuando se pasa la electricidad, que se usa en carbohidratos y barriles para las etapas iniciales de fermentación en la elaboración de vino o cerveza, técnicamente, esto puede ser un riesgo de incendio cuando no se enrolla alrededor de algo, por lo que por favor no hagas esto, solo lo estoy usando para probar. También puede comprar almohadillas térmicas para el mismo propósito.

Por razones de seguridad, estoy usando estos enchufes RC para cambiar los dispositivos de CA, con un controlador cortado en detalle detallado en este artículo de domótica Dispositivos de control de un Arduino: el comienzo de la automatización del hogarLa última vez, le mostré algunas formas de hacer que sus proyectos Arduino sean controlados por voz a través de SiriProxy, OS X's elementos hablables incorporados y algunas secuencias de comandos de Automator, o incluso un hardware de reconocimiento de voz dedicado chip. YO... Lee mas . Es inalámbrico, por lo que en ningún momento necesito tocar cables activos.

Sensor de temperatura

Comencemos cableando y probando el sensor. [Diagrama de Adafruit]

Con el lado plano hacia usted y las piernas hacia abajo, el sensor de temperatura TMP36 está conectado +, señal, GND en ese orden. El + va a la salida de 3.3 V de Arduino; también necesita otra línea que vaya del +3.3 V al pin AREF; esto le dice al Arduino que use 3.3 V para referencia de entrada analógica en lugar de 5 V. Conecte el pin de señal del sensor a A1. En intentos anteriores, había usado el TMP36 directamente en la línea de 5 V; funciona, desafortunadamente cuando se combina con un relé, se produce una caída de energía cada vez que se activa el relé, lo que resulta en lecturas altamente fluctuantes.

Utilicé un cable de red antiguo como cable de señal, muy útil para tener cerca, ya que hay 8 cables dentro. Sin embargo, el cable es bastante delgado, así que asegúrese de fortalecer el otro extremo con soldadura donde se atornillará en un bloque de terminales.

La fórmula en el código supone que está utilizando el sensor tMP36; debería poder encontrar una muestra de código para otros sensores. Esta el código de muestra es de Adafruit - cárguelo y abra la consola serie para examinar la salida.

Compare con un termómetro si es posible. ¿Lecturas no correctas?

• Compruebe que el voltaje que se suministra es en realidad 3,3 V
• ¿El AREF está conectado a 3.3 V también?

Agregar en la lógica del interruptor

Para controlar el elemento calefactor, estoy usando estos enchufes RC de Maplin, y han desarmado el controlador. Solo la tierra y el pin de control necesitan estar conectados. He modificado el código para incluir las bibliotecas relevantes que puedes descargar desde aquí.

En este punto, también voy a eliminar todas las referencias a Farenheit y continuaré trabajando solo con Celsius. Luego definí la temperatura deseada para mantener y agregué una estructura de control simple como esta:

if (temperatura C 

Aquí no hay nada complejo que no comprenda: solo compare la lectura de temperatura actual con la deseada y encienda el interruptor si es más bajo; de lo contrario, apáguelo.

El código completo puede ser encontrado aquí, aunque tendrá que ajustar esto si está utilizando un relé (no es difícil). Aquí está el diagrama de cableado completo que utilicé:

Poniendolo todo junto

Pega el sensor dentro de la caja que estás usando y coloca el elemento calefactor donde sea apropiado. Establezca la temperatura deseada y enciéndalo todo. Si mantiene su PC conectada por ahora, puede usar la consola serie para observar los cambios a medida que su caja se calienta.

Más trabajo

• Para disminuir el impacto de cualquier fluctuación de temperatura, puede intentar suavizar los resultados. Cree una matriz para almacenar 10 lecturas y calcule un promedio en cada ciclo.
• Para evitar la rápida activación y desactivación del elemento calefactor, cree una variable para almacenar una cuenta regresiva. Cada vez que active o desactive, registre la hora actual en la cuenta regresiva, luego, antes de cambiar el estado nuevamente, verifique si ha transcurrido X cantidad de tiempo desde el último cambio de estado.
• Para un proyecto sin computadora, conecte una pequeña pantalla LCD para mostrar la temperatura actual y permitirle ver la temperatura actual y la deseada.

Poniéndolo a prueba

Finalmente, ¿cuál sería este proyecto sin una pequeña prueba? Batí un lote de masa preparada en la máquina de pan y la partí en dos panes. El que se dejó dentro de la caja era un poco más grande, pero la temperatura del aire ambiente hoy es de aproximadamente 26 grados centígrados de todos modos, esto sería mucho más útil en invierno. De todos modos, mejor voy a hacer un poco de sopa para acompañar este pan encantador.

Entonces, ¿qué harías que requiera una temperatura constante?