Ventilador automático / sistema de aire acondicionado: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Bienvenido! En este Instructable, lo guiaré a través de cómo construir su propio sistema automático de ventilador / aire acondicionado. Este Instructable trata con un ventilador de ventana, que se utiliza para enfriar las habitaciones en el calor del verano. El objetivo de este proyecto es crear un sistema que supervisará y regulará automáticamente la temperatura de una habitación mediante el control de un ventilador de ventana común. Además, la capacidad de controlar el ventilador de forma inalámbrica con un teléfono inteligente se implementará utilizando una placa de desarrollo Wifi Esp8266 / NodeMCU junto con la aplicación IoT, Blynk. El sistema de control principal utiliza un Arduino y algunos otros componentes. ¡Entremos en ello!

Paso 1: Recopilación de componentes

Para este Instructable, necesitará:

- Arduino Uno (viene con cable de datos USB) - Cómpralo aquí (Amazon) (otras placas similares como Arduino Mega también funcionarán)

- Pantalla LCD 16x2 (en este proyecto, uso una pantalla sin un adaptador de módulo de 16 pines. Si tiene el adaptador, Arduino tiene tutoriales sobre cómo conectar el adaptador del módulo a un Arduino Uno)

- Sensor de temperatura / humedad DHT11 (3 clavijas) - Cómpralo aquí (Amazon) - Hay dos versiones: una de 3 clavijas y una de 4 clavijas. Aquí utilizo el sensor de 3 pines ya que es más fácil de usar y conectar porque no tienes que agregar una resistencia. Asegúrese de verificar la configuración de pines de su sensor, ya que diferentes fabricantes tienen configuraciones de pines ligeramente diferentes para este sensor.

- Potenciómetro de 10k ohmios - Compre aquí (Amazon)

- 2 pulsadores - Compre aquí (Amazon)

- Metal Gear Servo - Cómpralo aquí (Amazon) - no tienes que usar un servo de metal Gear, ya que todo depende de tu ventilador de ventana. El servo se utilizará para mover el interruptor del ventilador, por lo que todo depende de cuánta fuerza se requiera para mover el interruptor. Utilizo un servo de engranajes de metal robusto porque mi ventilador tiene un interruptor resistente y, en general, los servos de engranajes de metal tienen menos probabilidades de romperse que los servos de engranajes de plástico normales.

- Cables de puente macho a macho y macho a hembra - Compre aquí (Amazon)

- Placa de desarrollo Wifi Esp8266 / NodeMCU - Compre aquí (Amazon)

- Blynk (aplicación móvil gratuita disponible en App Store y Google Play)

- Cable micro USB para programar Esp8266 / NodeMCU

- Materiales diversos para construir un dispositivo que permita que el servo mueva el interruptor del ventilador. (Se incluirá una imagen de mi dispositivo más abajo)

Paso 2: cableado todo

El diagrama de cableado personalizado para Arduino se muestra arriba.

*NOTA IMPORTANTE*

El DHT11 y el Esp8266 / NodeMCU todavía tienen que estar conectados al Arduino. El servo también debe conectarse al Esp8266 / NodeMCU.

Conexiones:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (en protoboard)

GND - GND (en protoboard)

Señal (S) - Pin analógico A0

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Arduino - Esp8266 / NodeMCU

Pin digital 8 - Pin digital 3 (D3)

Pin digital 9 - Pin digital 2 (D2)

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Conexiones de servo

Cable rojo - 5v (en placa de pruebas)

Cable negro / marrón - GND (en la placa de pruebas)

Cable amarillo / naranja - Pin digital 0 (D0) en Esp8266 / NodeMCU

Paso 3: Programando el Arduino

El archivo Arduino descargable para el circuito principal de Arduino se encuentra a continuación.

*IMPORTANTE*

Asegúrese de tener instaladas las bibliotecas necesarias (dht11 y LiquidCrystal)

* Si ya tiene estas dos bibliotecas instaladas (verifique dos veces, ya que hay muchas bibliotecas DHT11 diferentes), puede cargar el código Arduino desde el archivo anterior a su Arduino *

Para descargar la biblioteca LiquidCrystal, en el IDE de Arduino, haga clic en Sketch, Incluir biblioteca, y luego haga clic en Administrar bibliotecas. Espere a que se carguen todas las bibliotecas y luego escriba LiquidCrystal en la barra de búsqueda. Debería ser la primera biblioteca en aparecer, por Arduino y Adafruit. (Para su información, es posible que esto ya esté instalado, ya que esta es una de las bibliotecas que a menudo viene incorporada cuando descarga el IDE. Si lo está, vaya al siguiente párrafo) Asegúrese de que sea la versión más reciente y haga clic en Instalar en pc. Cuando termine de instalar, cierre el IDE.

Para descargar la biblioteca dht11, vaya aquí y haga clic en el botón verde a la derecha que dice "Clonar o Descargar", y haga clic en "Descargar ZIP". Debe descargar un archivo zip en su dispositivo. Abra una copia de seguridad del IDE de Arduino y haga clic en Sketch, Incluir biblioteca y Agregar biblioteca. ZIP. Seleccione el archivo ZIP comprimido que acaba de descargar. Una vez que la biblioteca se haya instalado correctamente, cierre el IDE una vez más. Vuelva a abrirlo y navegue hasta Custom_Fan_AC_System. Ahora puede seleccionar su placa y puerto y cargarlo en Arduino.

Paso 4: Configuración de Blynk con Esp8266 / NodeMCU

En primer lugar, descargue la aplicación Blynk desde App Store (iOS) o Google Play Store (Android).

Abra la aplicación y cree una cuenta. Cree un nuevo proyecto y asígnele el nombre Automatic Fan A / C System. Elija Esp8266 o NodeMCU para el dispositivo (cualquiera debería funcionar). Elija Wifi como tipo de conexión. Luego haga clic en "Crear proyecto". Debe crearse un código de autenticación. Eso se usará más tarde.

Ahora haga clic en la pantalla (o deslícese hacia la izquierda) y debería aparecer un menú. Haga clic en Botón con estilo e ingrese Control del sistema como nombre. Para Pin, desplácese hasta Digital y seleccione D1. Desliza el Modo de Empujar al Interruptor. Para la etiqueta no incluida, asígnele el nombre Habitación. Para la etiqueta en, asígnele el nombre Móvil. Luego haga clic en Aceptar en la parte superior derecha de la pantalla. Vuelva a hacer clic en la pantalla para ir al menú y haga clic en el control deslizante. Nómbralo Interruptor de ventilador. Para el Pin, desplácese hasta Virtual y seleccione V0. Si el rango establecido es de 0-1023, cambie el 1023 a 180. Luego haga clic en Aceptar en la parte superior derecha. Haga clic en la pantalla una última vez y desplácese hacia abajo hasta que vea Interruptor segmentado. Haga clic en "Agregar opción" y dado que mi ventilador tiene tres configuraciones, Apagado, Bajo y Alto, nombré la primera opción Apagado, luego Bajo, luego Alto. NO CONECTE ESTE INTERRUPTOR A UN PIN. Coloque este interruptor debajo del control deslizante. (la razón de este cambio se aclarará más adelante)

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Hay una biblioteca más (posiblemente dos) que necesita instalar, y esa es la biblioteca Blynk. Nuevamente, vaya al IDE de Arduino, a Sketch, Incluir biblioteca, luego Administrador de bibliotecas. Busca a Blynk en el cuadro de búsqueda y aparecerá el de Volodymyr Shymanskyy. Descargue la última versión y, una vez hecho, cierre el IDE.

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Asegúrese de tener instalada la biblioteca Servo. Es una biblioteca incorporada para el IDE, por lo que debe instalarse. La biblioteca es de Michael Margolis y Arduino. Si no está instalado, instale la última versión y salga del IDE.

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El Esp8266 debe configurarse dentro del IDE. Es bastante simple, simplemente abra el IDE y vaya a Archivo, Preferencias, y en el cuadro URL adicionales del Administrador de tableros, escriba:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

Luego haga clic en Aceptar.

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Vaya a Herramientas, Tablero, luego Administrador de tableros. Busque Esp8266. Si no está instalado, instálelo y salga del IDE una vez más.

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Abra el IDE y conecte su Esp8266 / NodeMCU a su dispositivo con el cable micro USB. Asegúrese de que el Arduino Uno esté desenchufado. Vaya a Herramientas y seleccione el puerto disponible, y para la Tarjeta, elija NodeMCU 1.0 (Módulo Esp-12E).

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Descargue el archivo para el Esp8266 / NodeMCU arriba, lea mis comentarios y complete la información necesaria. Una vez hecho esto, cárguelo en el tablero.

Paso 5: Construcción del dispositivo de interruptor de servo / ventilador

Aquí le mostraré cómo construí un dispositivo para permitir que el servo cambie el ventilador entre Bajo, Alto y Apagado.

Usé un trozo de tubo transparente que encajaba perfectamente alrededor del interruptor de mi ventilador, y usé piezas de Lego Technic para crear un brazo con un mecanismo de sujeción deslizante que se montaba debajo de la ventana, al igual que el ventilador. Todo esto depende de su ventilador y de la configuración de la habitación. Tengo un escritorio cerca del ventilador, por lo que puedo montarlo en algo en el escritorio. Si no tiene un objeto fijo sólido cerca de la ventana, es posible que deba conectar el servo al ventilador directamente.

El brazo de Lego puede moverse libremente una cierta distancia, una distancia que permite que el interruptor se mueva completamente de un extremo a otro. También monté una pieza de Lego en la bocina del servo usando algunos tornillos pequeños y adaptadores de latón que venían con los servos. No aseguré fuertemente el brazo de Lego alrededor del tubo que está en el interruptor porque el interruptor necesita moverse con suficiente libertad porque el ángulo del tubo cambia debido a que el interruptor es un semicírculo. Simplemente hice una caja de Lego alrededor del interruptor para que el brazo no tuviera problemas para encender y apagar el ventilador. Hay un video a continuación que puede descargar y ver que muestra el brazo de cerca y cómo mueve el interruptor. ¡A probar!

Paso 6: Prueba y explicación general del proyecto

Decidí hacer este proyecto después de que mi hermano y yo estuviéramos en desacuerdo repetidamente sobre la temperatura de nuestra habitación. Me gusta mucho el ventilador, así que la habitación está muy fresca, y él termina apagando el ventilador la mayor parte del tiempo, diciendo que hace demasiado frío. Además, cuando hace calor, a veces me olvido de encender el ventilador cuando no estoy en la habitación, y cuando subo a dormir, la habitación hace mucho calor y tengo que encender el ventilador en ese momento, lo cual no No cambie la temperatura lo suficientemente rápido para dormir bien. Así que me propuse crear un sistema que pudiera resolver el problema.

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Este sistema tiene dos elementos: la parte automática y la parte manual

La parte automática está controlada por el Arduino, donde constantemente toma la temperatura y la muestra en la pantalla LCD. El Arduino también usa los dos botones para ajustar la temperatura deseada de la habitación. En el modo automático o en el modo habitación, el Arduino enciende el ventilador cuando la temperatura deseada es más baja que la temperatura real. Cuando se alcanza la temperatura deseada, apaga el ventilador. La aplicación Blynk se utiliza para controlar todo el sistema, ya que el botón puede convertir el ventilador en modo habitación y en modo móvil, lo que permite al usuario controlar el servo y el ventilador de forma remota. Cuando está en modo móvil, el usuario usa el control deslizante para controlar el servo. El Arduino sigue mostrando la temperatura actual y la temperatura deseada en la pantalla LCD.

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Pruebas:

Una vez que haya cargado el código tanto en Arduino como en Esp8266 / NodeMCU y haya creado una forma para que el servo controle el interruptor del ventilador, debe encender todo. Encienda Arduino y Esp8266 / NodeMCU (ya sea a través de USB, una fuente de 5v, etc.) y espere unos segundos hasta que todo esté encendido. Luego abra la aplicación Blynk, ingrese a la pantalla del proyecto y presione el botón de reproducción en la parte superior derecha. Debe estar conectado al Esp8266 / NodeMCU. Haga clic en los botones para asegurarse de que ajustan la temperatura deseada y asegúrese de que la pantalla LCD también cambie con ella. En la aplicación Blynk, haga clic en el interruptor para que el sistema esté en modo móvil. Luego mueva el control deslizante y suéltelo y debería ver que el servo se mueve (a la posición del número de grados que muestra el control deslizante. Si no muestra el valor, vaya al control deslizante y verifique el interruptor que dice "Mostrar valor "). Mueva el control deslizante hasta que obtenga los números exactos que mueven el servo para que su ventilador se encienda y apague. Ingrese estos números en el código Arduino. * Solo programé en la configuración baja y desactivada, aunque la mía tiene una configuración alta, ya que la configuración baja es lo suficientemente potente * Vuelva a cargar el código en el Arduino.

El propósito del interruptor segmentado debajo del control deslizante es mostrar los valores de la configuración en el ventilador, ya que controlará de forma remota con el control deslizante. Cambié el nombre de mis opciones a

Opción 1. Desactivado - (valor)

Opción 2. Bajo - (valor)

Opción 3. Alto - (valor)

De esta manera sé dónde poner el control deslizante cuando estoy controlando el ventilador de forma remota. Debe ingresar sus valores de servo en las opciones para que sepa dónde mover el control deslizante. Luego, puede volver a cambiar el sistema al modo de habitación (automático).

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Una vez hecho esto. simplemente configure la temperatura deseada de la habitación con los dos botones, ¡y el sistema Arduino hará el trabajo!

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Si tienes alguna pregunta / problema, no dudes en dejarlos a continuación y estaré encantado de ayudarte.:)