DIY podgrzewacz wody Bluetooth Powered by Arduino: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

UWAGA: To jest tylko do testowania (UI za pomocą remotexy.com) do sterowania podgrzewaczem wody 12 V DC (pierwotnie do użytku w samochodzie - gniazdo zapalniczki 12 V).

Przyznaję, że niektóre części użyte w tym projekcie są „nie najlepszym wyborem” do jego przeznaczenia, ale znowu jest to projekt testowy. (Używam tylko dostępnych części, aby pokazać, że można sterować tym przenośnym podgrzewaczem wody za pomocą smartfona).

Celem tego testu jest „Sprawienie, aby podgrzewacz wody / podgrzewacz do kubków 12 V DC był sterowany przez Bluetooth ze smartfonów z systemem Android”

I określam "kontrolowalne" dla tego konkretnego testu jako zdolność do:

Sterowanie ręczne

(Włącz, ustaw prędkość mocy grzania, wyłącz, wyświetla aktualną temperaturę wody).

Sterowanie automatyczne

(Ustaw żądaną temperaturę wody i automatycznie dostosuj prędkość ogrzewania, aby utrzymać bieżącą temperaturę wody w pobliżu ustawionej temperatury). UWAGA: nie używam PID lib, tylko JEŻELI INACZEJ (warunek stanu).

Jak widać na końcowych zrzutach ekranu Androida, istnieją dwa typy interfejsu użytkownika do sterowania podgrzewaczem kubków, ten z suwakiem mocy oznacza jego ręczne sterowanie, dzięki czemu możemy ręcznie kontrolować moc ogrzewania. Druga z poziomem % (procentowym) oznacza automatyczną regulację grzania, utrzymując bieżącą temperaturę wody w pobliżu zadanej temperatury.

Krok 1: Używane części

• Samochodowy podgrzewacz do kubków, przeznaczony do użytku w pomieszczeniach, oryginalnie zasilany z gniazdka 12V.
• Zasilacz 12v 2A ac na dc, zmodyfikowałem końcówkę gniazdem żeńskim.
• Taśma kaptonowa, zamieniam oryginalną taśmę (która mocuje przewód grzejny do korpusu kubka) wewnątrz podgrzewacza kubka na tą taśmę.
• Arduino nano.
• Wodoodporny czujnik temperatury DS18B20.
• Moduł bluetooth HC-05 do komunikacji ze smartfonem.
• Moduł napędu silnika krokowego L298, mostek H.
• Brzęczyk ostrzegający, gdy (w trybie ręcznym) osiągnie określoną temperaturę.

UWAGI dotyczące użytych części:

Po kilku próbach maksymalna temperatura wody po 50 minutach „grzania” to tylko około 50 stopni Celsjusza. Może powinni nazwać to Podgrzewacz do Kubków

Krok 2: Jak działa system

Zdjęcie trochę pokazuje, jak to działa, w zasadzie używamy smartfona do wysyłania (i odbierania) poleceń do arduino nano, arduino następnie wysyłamy sygnał pwm, który zostanie zamieniony na wyjście DC (przez moduł silnika L298 dc) do podgrzewacza kubka.

Ponieważ jest to tylko projekt testowy, nie podaję szczegółowego połączenia między częściami, ale google w mniej niż minutę z pewnością uzyska wynik dotyczący szczegółowego połączenia części, których użyłem.

Krok 3: Tworzenie interfejsu użytkownika

Ponownie używam rozwiązania remotexy.com do tworzenia interfejsu użytkownika. Remotexy daje bardzo elastyczne opcje i szeroką gamę przycisków/przełączników/suwaków. Obsługuje również (teraz) Wi-Fi i Internet/IP, a nie tylko Bluetooth. (Właściwie z mojego zrozumienia, bluetooth działa tylko dla systemu operacyjnego android, z IOS potrzebujesz wifi/internetu).

W trybie ręcznym (zrzut ekranu z pionowym suwakiem po lewej stronie) faktycznie ustawiamy PWM dla grzałki (lub powinienem to nazwać Cieplej). Ma zakres 0-100%, który przełoży się na 0-255 dla PWM. (255 oznacza 100%, co oznacza, że zostanie dostarczone 12 V DC).

Ten tryb ręczny ma również zakodowaną temperaturę ostrzegawczą przy 50 stopniach Celsjusza. Gdy temperatura bieżącej wody osiągnie 50 stopni Celsjusza, ORAZ suwak nie jest w pozycji 0 (zero), brzęczyk będzie stale ostrzegał, aż do pozycji suwaka w pozycji 0 (zero). To (osiągnięcie 50 stopni Celsjusza) byłoby ciężką pracą, ponieważ te „cieplejsze” bardzo wolno zwiększają temperaturę wody. Mój wynik pokazuje, że osiągnięcie 45 stopni z 20 stopni zajmuje prawie godzinę.

W trybie automatycznym (zrzut ekranu bez pionowego suwaka) ustawiamy żądaną temperaturę, a PWM automatycznie dostosowuje się, aby utrzymać temperaturę wody na poziomie zbliżonym do żądanej temperatury. Używam 5 poziomów PWM w tym trybie automatycznym, 100% PWM (255), 75% PWM (około 190), 50% PWM (128), 25% PWM (64) i 0% PWM (0).

W tym trybie nie ma ostrzeżenia/alarmu.

Krok 4: Wynik testu

Więc interfejs działa, mogę ustawić tryb ręczny lub tryb automatyczny.

Po 60 minutach (1 pełna godzina!) „ogrzewania”, a raczej „ogrzewania”, temperatura wody sięga tylko 50 stopni Celsjusza. Bez obliczania danych naukowych, po prostu używając mojego odczucia, myślę, że to bardzo złe i nieefektywne.

Ale to tylko do testowania, więc działa.

Istnieje wiele ulepszeń, które można zrobić w tym projekcie, w tym użycie „właściwego” i mocniejszego podgrzewacza prądu stałego, użycie ESP-12 zamiast Arduino Nano sprawi, że ten projekt będzie bardziej zgodny z IoT, poprawna biblioteka PID dla trybu automatycznego zamiast używania State Con, i wiele więcej.