Cómo hacer un termostato automático para estufa de leña: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Para mi proyecto de clase de mecatrónica, decidí diseñar y crear un termostato automático para estufa de leña usando un Arduino habilitado para WiFi con un controlador PID que maneja un motor paso a paso para controlar la posición del amortiguador en mi estufa de leña. ¡Ha sido una experiencia y un viaje muy gratificantes y he aprendido mucho en el camino! Me gustaría compartir los detalles del proyecto, así como cómo puedes hacerlo / adaptarlo a tu propia aplicación.

Paso 1: Suministros

Proporcionaré una lista de los suministros que usé para crear este controlador junto con los esquemas y archivos de diseño que usé en el camino.

Suministros:

• 1 placa NodeMCU - para conducir paso a paso y ejecutar el controlador PID - Banggood
• Controlador paso a paso del módulo EasyDriver - Amazon
• Motor paso a paso NEMA 11 - Amazon
• 1 mini placa Wemos D1 - para sensor de temperatura y pantalla LCD - Banggood
• Sensor de temperatura y humedad DHT11 - Amazon
• Pantalla LCD 16x2 - Amazon
• Adaptador LCD i2c: reduce la cantidad de pines de conexión de LCD - Amazon
• Fuente de alimentación de 12 V: para alimentar un controlador fácil
• Varias resistencias - Amazon
• PN2222A o transistor equivalente - Amazon
• Varias resistencias
• 3 botones digitales - Amazon
• 1 imán de neodimio rectangular - Amazon
• Placas de circuitos - Archivos Gerber incluidos - Utilice JLCPCB para realizar pedidos - Más detalles a continuación
• Resorte para tensor de polea loca paso a paso
• Tornillo de máquina para tensar el eje loco y el eje loco

Componentes impresos en 3D (STL incluidos):

• Conjunto de controlador de amortiguador paso a paso
• Poleas
• Caja del controlador paso a paso
• Caja del sensor de temperatura / termostato

Instrumentos:

• Soldador
• Destornilladores

Código Arduino:

Se proporciona en el último paso para la programación de los dos microcontroladores

Aplicación:

Blynk: esta aplicación se utiliza para comunicarse entre el sensor de temperatura y el controlador de la compuerta y para poder controlar los dispositivos desde la aplicación

Paso 2: Solicite las placas de circuito

Lo primero que debe hacer es pedir las placas de circuito personalizadas de JLCPCB. Tienen costos extremadamente competitivos y un tiempo de respuesta extremadamente rápido. Recibí mis PCB en 4 días o al realizar el pedido.

1. Cree una cuenta con JLCPCB.

2. Cargue los archivos Gerber adjuntos a su sitio web de uno en uno y seleccione la cantidad deseada de cada uno.

   Los valores predeterminados para todas las opciones funcionan bien

Paso 3: piezas de impresión 3D

Si tienes una impresora 3D, ¡genial! Simplemente imprima todos los archivos STL usando PLA o ABS (yo usé ABS). De lo contrario, hay muchos servicios de impresión 3D disponibles en línea. Incluso puedo imprimirlos para usted si es necesario: enlace al formulario de solicitud.

Mi sitio web: www. NESCustomDesign.com

Ensamble las piezas para el actuador paso a paso.

Paso 4: Circuitos de soldadura y PCB

Utilice los esquemas eléctricos, las imágenes y el video adjuntos como guía al colocar los componentes en la placa de circuito. Suelde todos los componentes en su lugar.

Paso 5: Programar el termostato y el controlador de la compuerta - NodeMCU

Utilice el IDE de Arduino para programar el NodeMCU y Wemos D1 Mini con los códigos respectivos proporcionados. Los tokens de autenticación de Blynk específicos asignados a cada uno de sus microcontroladores deberán personalizarse, así como sus credenciales de WiFi en cada uno de los archivos.ino para el controlador de la compuerta y el sensor de temperatura del termostato.

Las siguientes secciones muestran las áreas que deben personalizarse para reflejar sus credenciales de WiFi y Blynk.

// *************************** Configuración de WiFi ******************* ***************************

// WiFi doméstico #define wifi_ssid "WiFi_SSID" #define wifi_pass "WiFi_Pass" wifiTimeout = 8000; // ********************************************** ************************************ // *********** ******************* Configuración de Blynk *************************** ************* #define BLYNK_PRINT Serial #include char temp_auth = "Your_Thermostat_Blynk_Auth_Token"; char horn_auth = "Your_Damper_Control_Blynk_Auth_Token"; // Especifique el virtualPin en este ESP8266 WidgetBridge CurrTempBridge (V20); WidgetBridge setPointBridge (V24); Temporizador BlynkTimer; // ********************************************** ************************************

Segundo premio en el IoT Challenge