Zrób inteligentny kubek przez LED i Arduino: 6 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Oficjalna strona ElectropeakElectroPeakObserwuj więcej autora:

O: ElectroPeak to miejsce, w którym możesz uczyć się elektroniki i wprowadzać swoje pomysły w rzeczywistość. Oferujemy najwyższej klasy przewodniki, które pokażą Ci, jak możesz tworzyć swoje projekty. Oferujemy również produkty wysokiej jakości, dzięki czemu masz… Więcej o Electropeak »

W tym projekcie wykorzystamy diody LED RGB, czujnik otoczenia i Arduino Nano do wysłania wiadomości lub wywołania alarmu za pomocą kolorowych świateł. Po zakończeniu tego projektu możesz:

• Odczyt temperatury otoczenia z czujnika DS18B20 firmy Arduino.
• Sterowanie diodami LED RGB przez PWM.
• Zrób fajny inteligentny kubek.

Krok 1: Rzeczy użyte w tym projekcie

Wszystkie komponenty użyte w tym projekcie można kupić za pomocą podanego linku.

Komponenty sprzętowe

Arduino Nano X1

Czujnik temperatury ElectroPeak DS18B20 X1

ElectroPeak RGB 5mm LED X1

Bateria LiPo Adafruit X1

Kabel taśmowy Adafruit X1

Aplikacje i usługi online

IDE Arduino

Krok 2: Krótka uwaga na temat DS18B20

Termometr cyfrowy DS18B20 zapewnia pomiary temperatury od 9 do 12 bitów w stopniach Celsjusza i ma funkcję alarmu z nieulotnymi programowanymi przez użytkownika górnymi i dolnymi punktami wyzwalania. DS18B20 komunikuje się za pośrednictwem magistrali 1-Wire, która z definicji wymaga tylko jednej linii danych (i uziemienia) do komunikacji z centralnym mikroprocesorem. Ponadto DS18B20 może pobierać moc bezpośrednio z linii danych („moc pasożytnicza”), eliminując potrzeba zewnętrznego źródła zasilania. Każdy DS18B20 ma unikalny 64-bitowy kod szeregowy, który umożliwia działanie wielu DS18B20 na tej samej magistrali 1-Wire. Dzięki temu łatwo jest użyć jednego mikroprocesora do sterowania kilkoma DS18B20 rozmieszczonymi na dużym obszarze. Aplikacje, które mogą skorzystać z tej funkcji, obejmują kontrolę środowiska HVAC, systemy monitorowania temperatury wewnątrz budynków, sprzętu lub maszyn oraz systemy monitorowania i sterowania procesami.

Jeśli chodzi o łączenie technologii z życiem, używanie kolorowego światła jest niesamowite i atrakcyjne. Zastąpienie diod LED RGB wyświetlaczami do wysyłania wiadomości lub alarmów może sprawić, że projekty będą piękniejsze, a także prostsze. W tym projekcie chcemy, aby kubek był inteligentny, abyś mógł pokazać temperaturę kawy lub napojów bezalkoholowych i alarm, kiedy jest gotowy do picia. Jako termostos użyjemy DS18B20 i przykleimy go na dnie kubka. Może przesyłać temperaturę płynu w kubku do sterownika w postaci cyfrowej. Arduino Nano to nasz wybór jako kontroler ze względu na jego niewielkie rozmiary i złącze mini USB na pokładzie. Dzięki temu można go zaprogramować, a akumulator można ładować przez port USB. Aby pokazać temperaturę, używamy 2 prostych 4-pinowych diod RGB i podłączamy je do oddzielnych jednostek PWM w Arduino Nano. Teraz potrzebujemy tylko baterii, kubka i plastikowej osłony, aby włożyć element. Zróbmy to.

Krok 3: Obwód

Rozmiar baterii zależy od diod LED i wielkości kubka. Bateria 500mAh to dobry wybór. Możesz użyć baterii polimerowych lub jonowych. Zastosowane tutaj diody LED mają wspólne katody. Jeśli masz wspólne anody, musisz dokonać drobnych zmian w kodzie. Jeśli twoje diody LED nie mogą działać bez rezystora, masz dwa sposoby. Dodanie rezystora lub dodanie większej ilości diod LED. Powinieneś podłączyć zarówno pin napięcia, jak i danych DS18b20 do rezystora 4,7 kΩ. Chociaż może nie być konieczne.

Krok 4: Kod

Powinieneś skopiować następujący kod w Arduino IDE. Ale najpierw musisz dodać bibliotekę, a następnie wgrać kod. Pobierz bibliotekę „One Wire” i „Dallas” z załącznika. Jeśli po raz pierwszy uruchamiasz płytkę Arduino, nie martw się. Wystarczy wykonać następujące kroki:

• Wejdź na www.arduino.cc/en/Main/Software i pobierz oprogramowanie swojego systemu operacyjnego. Zainstaluj oprogramowanie IDE zgodnie z instrukcją.
• Uruchom Arduino IDE i wyczyść edytor tekstu i skopiuj następujący kod w edytorze tekstu.
• Przejdź do szkicu i dołącz biblioteki (Pobierz biblioteki z poniższych łączy). Teraz kliknij dodaj bibliotekę ZIP i dodaj biblioteki
• Wybierz płytkę w narzędziach i płytkach, wybierz Arduino Nano.
• Podłącz Arduino do komputera i ustaw port COM w narzędziach i porcie.
• Naciśnij przycisk Prześlij (znak strzałki).

Poniższe wiersze kodu należą do kalkulacji koloru i zależy to od Twojego kubka. Jeśli Twój kubek nie oddaje ciepła wystarczająco szybko, powinieneś go zmienić, aby osiągnąć pożądane rezultaty.

jeśli (temp>50) temp=100;

jeśli (temp<30)

temp=0;

temp=(12,5)*(temp-30);

Krok 5: Montaż

Początkowo musisz przewiercić spód kubka. Liczba otworów zależy od obwodu i sposobu jego realizacji. W tym projekcie rozważaliśmy 3 dołki. Jeden do termometru i dwa do podłączenia śrubek (elektrod) z płynem wewnątrz kubka. Możesz wykonać ten projekt bez przebijania kubka. Przypiąć termometr do dna kubka i podłączyć 2 przewody elektrod do włącznika. Po zamocowaniu termometru i elektrod i ich uszczelnieniu nadchodzi czas na wykonanie ramki na dno kubka. Użyj klejów do uszczelnienia szkła, które nie zostanie rozpuszczone przez gorącą lub zimną wodę. Do wykonania skorupy na dno kubka. musisz najpierw zmierzyć zewnętrzną średnicę kubka. Następnie zaprojektuj okrąg o dokładnie takim samym rozmiarze dna kubka, oraz dwa pierścienie o średnicy zewnętrznej o grubości 3 mm (i oczywiście o średnicy dna kubka). maszyna do cięcia laserowego w celu wykonania przepisanej powłoki. Jeden z pierścionków musi być przezroczysty, możesz wybrać kolor pozostałych według własnego uznania. Przezroczysty pierścionek należy przeszlifować, aby uzyskać matowe wykończenie. Przyklej je jak pokazano na zdjęciach. Teraz przyklej baterię do obudowy i podłącz jej piny do Arduino. Pokrój część przezroczystego pierścienia tak samo, jak port micro USB Arduino i podłącz Arduino do akumulatora, aby złącze wypadło z pierścienia. Teraz przylutuj diody do Arduino i podłącz pozostałe przewody do Arduino. Na koniec przyklej powłokę do dna kubka i wgraj kod do Arduino.