Calentador de agua DIY Bluetooth con tecnología Arduino: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

NOTA: Esto es solo para probar, (UI usando remotexy.com) para controlar el calentador de agua de 12v DC (originalmente para uso en el automóvil - toma de corriente para encendedor de 12v).

Admito que algunas partes utilizadas en este proyecto "no son la mejor opción" para su propósito, pero nuevamente, esto es solo un proyecto de prueba. (Solo utilizo piezas ya disponibles, para demostrar que es posible controlar este calentador de agua portátil a través de su teléfono inteligente).

El objetivo de esta prueba es "Hacer que el calentador / calentador de agua de taza de 12 voltios CC sea controlable a través de Bluetooth desde teléfonos inteligentes Android"

Y defino "controlable" para esta prueba en particular como una habilidad para:

Control manual

(Encender, configurar la velocidad de la potencia de calefacción, apagar, mostrar la temperatura actual del agua).

Control automático

(Establezca la temperatura del agua deseada y ajuste la velocidad de calentamiento automáticamente para mantener la temperatura actual del agua alrededor de la temperatura establecida). NOTA: no estoy usando PID lib, solo SI ELSE (condición de estado).

Como puede ver en las capturas de pantalla finales de la interfaz de usuario de Android, hay 2 tipos de interfaz de usuario para controlar este calentador de taza, el que tiene control deslizante significa su control manual, por lo que podemos controlar la potencia de calentamiento manualmente. El otro con nivel de% (porcentaje) significa ajuste automático de la calefacción, manteniendo la temperatura actual del agua alrededor del ajuste de temperatura establecido.

Paso 1: Piezas utilizadas

• Calentador de taza para automóvil, es para uso en interiores, originalmente alimentado por una toma de corriente de 12v para cigarrillos.
• Adaptador de corriente de 12v 2A ac a dc, modifiqué el extremo con un enchufe hembra de cigarrillo.
• Cinta Kapton, reemplazo la cinta original (que une el cable calefactor al cuerpo de la taza) dentro del calentador de tazas con esta cinta.
• Arduino nano.
• Sensor de temperatura impermeable DS18B20.
• Módulo bluetooth HC-05, para comunicarse con smartphone.
• Módulo de accionamiento de motor paso a paso L298, puente H.
• Zumbador, para alertar cuando (en modo manual) alcance cierta temperatura.

NOTAS sobre las piezas utilizadas:

Después de algunas pruebas, la temperatura máxima del agua después de 50 minutos de "calentamiento" es de aproximadamente 50 grados centígrados. Tal vez deberían llamar a este Mug Warmer

Paso 2: cómo funciona el sistema

La imagen muestra un poco cómo funciona esto, básicamente usamos un teléfono inteligente para enviar (y recibir) comandos a arduino nano, arduino y luego enviar la señal pwm que se convertirá en salida de CC (por el módulo de motor de CC L298) al calentador de taza.

Dado que este es solo un proyecto de prueba, no estoy proporcionando una conexión detallada entre las partes, pero buscar en Google en menos de un minuto ciertamente obtendrá un resultado sobre la conexión detallada con respecto a las partes que utilicé.

Paso 3: creación de la interfaz de usuario

Nuevamente, estoy usando la solución remotexy.com para la creación de la interfaz de usuario. Remotexy ofrece opciones muy flexibles y una amplia gama de botones / interruptores / controles deslizantes. También (ahora) es compatible con wifi e internet / IP, no solo con bluetooth. (en realidad, según tengo entendido, bluetooth solo funciona para el sistema operativo Android, con IOS necesitas wifi / internet).

En el modo manual (captura de pantalla con control deslizante vertical a la izquierda), en realidad configuramos PWM para calentador (o debería llamarlo más cálido). Tiene un rango de 0-100% que se traducirá en 0-255 para PWM. (255 significa 100%, eso significa que se entregarán 12 V CC).

Este modo manual también tiene una temperatura de advertencia codificada a 50 grados centígrados. Cuando la temperatura del agua actual alcanza los 50 grados Celsius, Y la potencia del control deslizante no está en la posición 0 (cero), el zumbador advertirá constantemente, HASTA que la posición del control deslizante esté en la posición 0 (cero). Eso (alcanzar 50 grados centígrados), sería un trabajo difícil ya que estos "Calentadores" son muy lentos para aumentar la temperatura del agua. Mi resultado muestra que se necesitan casi 1 hora para alcanzar los 45 grados desde los 20 grados centígrados.

En el modo automático (captura de pantalla sin control deslizante vertical), establecemos la temperatura deseada y PWM se ajustará automáticamente para mantener la temperatura del agua lo más cerca posible de la temperatura deseada. Estoy usando PWM de 5 niveles para este modo automático, 100% PWM (255), 75% PWM (alrededor de 190), 50% PWM (128), 25% PWM (64) y 0% PWM (0).

No hay alerta / alarma para este modo.

Paso 4: Resultado de la prueba

Entonces, la interfaz de usuario funciona, puedo configurar el modo manual o el modo automático.

Después de 60 minutos (¡1 hora completa!) De "calentamiento" o debería decir "calentamiento", la temperatura del agua solo alcanza los 50 grados centígrados. Sin calcular los datos científicos, solo usando mis sentimientos, creo que eso es muy malo e ineficiente.

Pero esto es solo para probar, entonces, funciona.

Hay muchas mejoras que se pueden hacer para este proyecto, incluido el uso de un calentador de CC "adecuado" y más potente, el uso de ESP-12 en lugar de Arduino Nano hará que este proyecto sea más apto para IoT, una biblioteca de PID adecuada para el modo automático en lugar de usar State Con, y muchos más.