Alarma de índice de calor: 7 pasos

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

Este proyecto surgió de la necesidad de monitorear las temperaturas en las áreas de trabajo, así como de señalar cuando las temperaturas alcanzan determinados umbrales. Algunas investigaciones de OSHA basadas en los límites de exposición a la temperatura ayudaron a hacerlo práctico. Ahora que está completo, ciertamente hay formas de mejorarlo, pero como prueba de concepto funcionó bastante bien.

Paso 1: Cosas que necesita:

Sorprendentemente, la mayoría de las cosas involucradas se pueden encontrar en muchos de los kits de inicio de arduino de lugares como Amazon o Ebay.

• Tablero uno
• Módulo LCD1602
• Potenciómetro de 10k ohmios para retroiluminación lcd
• Mini protoboard (17x5 + 5 pines)
• Sensor DHT11 (ya usé uno en una placa)
• Zumbador pasivo
• LED RGB
• Resistencias de 220 ohmios x3
• Jerséis M-M
• Jerséis M-F
• Batería de 9 voltios
• Soporte de 9 voltios con gato de barril
• Recinto para todo (imprimí el mío en 3D con PLA negro)
• Tornillos para montar cosas
• Cable USB para placa de programación

Paso 2: cableado de la minitarjeta

Primero, configuraremos el minitarjeta primero, de esa manera no vamos a luchar contra los cables de puente más tarde para colocar los componentes. Para comenzar, tome el potenciómetro de 10k y oriéntelo de modo que el único pin / salida esté frente a usted. Insértelo en la placa de pruebas de modo que el único pasador esté en una mitad y los dos pasadores en la otra. A continuación, tome el sensor DHT11 y agréguelo a la placa en la mitad superior con el sensor alejado de usted. De esta manera, el orden de los pines que comienza a la izquierda es terreno, vin y datos. Por último, toma el timbre y colócalo también en el tablero. Tenga en cuenta que debido a la forma en que los pines están espaciados en la parte inferior, para que encajen, deberá girar ligeramente el zumbador para que entre en el tablero en forma de L entre los pines (piense en el movimiento del caballo de ajedrez).

A continuación, necesitarás 8 jerséis M-M, 6 cortos (2 rojos, 4 negros) y 2 largos (yo usé amarillo y marrón). Usando la esquina superior izquierda, arriba de la olla, etiquetándola como A1 con la parte inferior derecha como J17, comenzaremos con los cables de tierra.

1. Inserte un jersey negro corto de D1 a F17
2. seguido de E7 a G17
3. y E14 a H17
4. finalmente I17 a F13

Para los jumpers rojos, nuestros VIN-

1. E8 a F15
2. D3 hasta G15

Por último, los puentes para volver al arduino-

1. Cable amarillo a E9
2. Cable marrón a E16

Una vez que tengas los saltadores largos en el minitarjeta, asegúrate de que estén enhebrados para que queden hacia ti. Pon esto a un lado.

Paso 3: Configurar LCD y LED

Para este paso, necesitará 16 puentes M-F, preferiblemente todos largos, las tres resistencias de 220 ohmios, el LED RGB, el módulo LCD, la parte superior de la caja y algunos tornillos. Tenga el arduino a mano también. Perdona lo complicadas que son las imágenes para este paso, no pensé en tomar fotos antes de que todo estuviera ensamblado.

Me resultó más fácil colocar el lcd en la tapa antes de conectarlo todo, pero YMMV. Ya sea que decida hacer lo mismo o no, dé la vuelta a la pantalla LCD de modo que el encabezado del pin quede hacia arriba. Comenzando por la derecha con el primer pasador, coloque 3 puentes M-F y guárdelos fuera del camino. El cuarto pin lo conectará al pin 7 en el arduino. El quinto pin de la pantalla LCD será otro que apartará del camino. Conecte el sexto pin del lcd al pin 8 de arduino. Dejará los siguientes 4 pines desconectados. Casi hemos terminado con esta parte. Conecte la pantalla lcd 11 a 14, respectivamente, a los pines 9, 10, 11 y 12 del arduino.

Coge el minitarjeta del paso anterior ahora. Comenzando desde el pin derecho en la pantalla lcd (aún al revés), conecte el primer puente de pin a J17 en la minitarjeta. Conecte el puente de la patilla 2 a H15 y la patilla 3 a H2. El pin 5 irá a G13. Los dos puentes libres de la izquierda, 15 y 16, se conectan a I15 y H13 respectivamente.

¡Ahora! Para el montaje de LED. En lugar de soldar las resistencias a las patas del LED, utilicé tubos retráctiles para hacer un ajuste mecánico y aislarlos eléctricamente entre sí. E-tape se usó para unir todo y evitar que los puentes M-F se deslizaran al deslizar todo junto. En la imagen del ensamblaje de arriba, las patas están dobladas 90 grados para que el cableado siga a lo largo de la parte superior en lugar de pegarse y correr el riesgo de enredarse. Para los cables, de izquierda a derecha es Azul, Verde, Tierra común, Rojo. Sé que los colores no combinan como deberían. Quizás la próxima vez.

El LED encajará por fricción en un orificio perforado a través de la tapa del gabinete, por lo que no es necesario pegamento ni nada más. Conecte el puente de tierra común a I13 en la minitarjeta, el rojo al pin 3 de arduino, el verde al pin 5 y el azul al pin 6.

Paso 4: Termine el cableado

Este paso es sencillo. ¿Recuerdas el suéter marrón que conectamos al timbre? Conéctelo al pin 2 del arduino. ¿El jersey amarillo del DHT11? Envíe eso al pin 13. Finalmente, tomará 2 puentes largos y conectará 5v a J15 en la minitarjeta y uno de los terrenos a J13. ¡Hecho! Aparte de la alimentación y la programación, todo el cableado ya está hecho.

Paso 5: programación y prueba

Continúe, voltee la pantalla lcd hacia arriba y conecte el arduino a su computadora. Descargue y abra el boceto a continuación. Con el IDE de arduino, verifique el boceto para asegurarse de que tiene todo lo necesario. Siempre que todo funcione, sube el boceto a la pizarra. Si no hay ningún problema, la pantalla LCD debería iluminarse y el LED se volverá rojo brillante. Espere uno o dos segundos y debería comenzar a ver los datos que se muestran en la pantalla LCD. Siempre que la temperatura ambiente (T) y la humedad (RH) creen un valor de índice de calor (HI) de 26 grados Celsius o menos, el LED se volverá verde tan pronto como se muestren los datos.

Mire la tabla HI de arriba, observando el degradado de colores que van del amarillo al rojo. 26c y por debajo, el LED será verde independientemente de lo frío que esté (puede modificarlo para que también se vuelva azul a medida que hace frío). 26-33c se volverá amarillo verdoso para las temperaturas que debe tener cuidado. 33-41c se volverá de un color más amarillo para el rango de temperatura que desea comenzar a considerar entrar en algo de sombra, aire más frío o comenzar a enfriarse de otra manera. Una vez que alcance 41c o más, el LED parpadeará en rojo y el zumbador sonará en sincronía con el LED. Una forma sencilla de comprobar si funciona es exhalar en el sensor y observar cómo cambian los datos y los colores de los LED. A continuación, ¡pasamos al montaje!

Paso 6: ensamblarlo todo

En el lado seguro, asegúrese de haber desenchufado el cable USB en este punto.

Deje la batería desconectada por el momento, pero conecte el enchufe del barril al arduino, ya que está un poco apretado en el gabinete que imprimí. Deslice la placa en el gabinete con el tapón cilíndrico hacia el espacio libre y atornille la placa a los separadores. Una vez que esté seguro y no se mueva, coloque la pantalla LCD también en la parte superior del gabinete. Para evitar dañarlo, utilicé tuercas y tornillos que recogí de los viejos servos de los coches rc. Taladre un orificio en algún lugar para que el LED también encaje por fricción. Si también usa un gabinete impreso en 3D, planifique con anticipación mejor que yo y diseñe el orificio del LED antes de imprimirlo, o simplemente a una velocidad muy lenta en el taladro. Quieres hacer un agujero, no derretir el plástico (¿podría funcionar al final?) O romper el material.

En este punto, puede conectar la batería y dejarla caer en el espacio libre. Deslice la minitarjeta a continuación y empújela hacia un lado sobre la batería. Lo siguiente es la parte divertida. Introduzca todos los cables de puente desde la parte superior en la caja y, teniendo cuidado de no tirar de ningún puente por accidente, cierre la parte superior y use algunos tornillos cortos para asegurar la tapa a la caja. ¡Ya terminaste!

Soy consciente de que hay poco flujo de aire como está ahora la caja, pero si hay algún problema debido a eso, puedo usar una broca delgada para crear algunas rejillas de ventilación.

Paso 7: Pensamiento tardío

Para cualquiera que se pregunte por qué utilicé específicamente PLA negro en lugar de otros colores para esto, una de las principales razones que tuve para crear esto fue que el entorno en el que está destinado a ser utilizado contiene fuentes de calor radiante distintas del sol, que para este uso específico es un factor insignificante. También es muy parecido a lo que necesito usar en ese entorno, y medirá más de cerca lo que probablemente experimentaré yo mismo.