Hacer una taza inteligente con LED y Arduino: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Por Electropeak Sitio web oficial de ElectroPeak Siga más por el autor:

Acerca de: ElectroPeak es su lugar único para aprender electrónica y hacer realidad sus ideas. Ofrecemos guías de primer nivel para mostrarle cómo puede realizar sus proyectos. También ofrecemos productos de alta calidad para que tenga un… Más sobre Electropeak »

En este proyecto, usaremos LED RGB, un sensor de entorno y un Arduino Nano para enviar un mensaje o hacer una alarma con luces de colores. Al final de este proyecto, puede:

• Lea la temperatura ambiente del sensor DS18B20 de Arduino.
• Controle los LED RGB por PWM.
• Haz una taza elegante e inteligente.

Paso 1: Cosas utilizadas en este proyecto

Todos los componentes utilizados en este proyecto se pueden comprar mediante el enlace proporcionado.

Componentes de hardware

Arduino Nano X1

Sensor de temperatura ElectroPeak DS18B20 X1

ElectroPeak RGB 5 mm LED X1

Batería Adafruit LiPo X1

Cable de cinta Adafruit X1

Aplicaciones de software y servicios en línea

IDE de Arduino

Paso 2: una breve nota sobre DS18B20

El termómetro digital DS18B20 proporciona mediciones de temperatura Celsius de 9 bits a 12 bits y tiene una función de alarma con puntos de activación superior e inferior no volátiles programables por el usuario. El DS18B20 se comunica a través de un bus de 1 cable que, por definición, requiere solo una línea de datos (y tierra) para comunicarse con un microprocesador central. Además, el DS18B20 puede derivar energía directamente de la línea de datos ("energía parásita"), eliminando el necesidad de una fuente de alimentación externa. Cada DS18B20 tiene un código de serie único de 64 bits, que permite que varios DS18B20 funcionen en el mismo bus de 1 cable. Por tanto, es sencillo utilizar un microprocesador para controlar varios DS18B20 distribuidos en un área grande. Las aplicaciones que pueden beneficiarse de esta característica incluyen controles ambientales de HVAC, sistemas de monitoreo de temperatura dentro de edificios, equipos o maquinaria, y sistemas de control y monitoreo de procesos.

En cuanto a combinar la tecnología con la vida, usar luz de colores es asombroso y atractivo. Reemplazar los LED RGB con pantallas para enviar un mensaje o alarma puede hacer que los proyectos sean más hermosos y también más simples. En este proyecto, queremos hacer una taza inteligente, para que pueda mostrarle la temperatura del café o refrescos y alarma cuando está listo para beber. Como termopila, usaremos DS18B20 y la pegaremos en la parte inferior de la taza. Puede enviar la temperatura del líquido en la taza al controlador en un dato digital. Arduino Nano es nuestra elección como controlador debido a su pequeño tamaño y al conector mini USB integrado. Por lo tanto, se puede programar y la batería se puede cargar a través del puerto USB. Para mostrar la temperatura, usamos 2 LED RGB simples de 4 pines y los conectamos a unidades PWM separadas en Arduino Nano. Ahora, solo necesitamos una batería, una taza y una carcasa de plástico para colocar el componente. Hagámoslo.

Paso 3: circuito

El tamaño de la batería depende de los LED y del tamaño de la taza. Una batería de 500 mAh es una buena opción. Puede utilizar baterías de polímero o de iones. Los LED utilizados aquí tienen cátodos comunes. Si el suyo tiene ánodos comunes, debe realizar pequeños cambios en el código. Si sus LED no pueden funcionar sin una resistencia, tiene dos formas. Agregar una resistencia o agregar más LED. Debe conectar el pin de voltaje y de datos del DS18b20 a una resistencia de 4.7K ohmios. Aunque puede que no sea necesario.

Paso 4: Código

Debe copiar el siguiente código en el IDE de Arduino. Pero primero debe agregar la biblioteca y luego cargar el código. Descargue la biblioteca "One Wire" y "Dallas" del archivo adjunto. Si es la primera vez que ejecuta una placa Arduino, no se preocupe. Solo sigue estos pasos:

• Vaya a www.arduino.cc/en/Main/Software y descargue el software de su sistema operativo. Instale el software IDE según las instrucciones.
• Ejecute el IDE de Arduino y borre el editor de texto y copie el siguiente código en el editor de texto.
• Navegue para dibujar e incluir las bibliotecas (descargue las bibliotecas de los siguientes enlaces). Ahora haga clic en agregar biblioteca ZIP y agregue las bibliotecas
• Elija la placa en herramientas y placas, seleccione Arduino Nano.
• Conecte el Arduino a su PC y configure el puerto COM en herramientas y puerto.
• Presione el botón Cargar (signo de flecha).

Las siguientes líneas de código pertenecen al cálculo del color y depende de su taza. Si su taza no transfiere el calor lo suficientemente rápido, debe cambiarla para lograr los resultados deseados.

si (temp.> 50) temp = 100;

si (temp <30)

temp = 0;

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

Paso 5: Montaje

Inicialmente, debes perforar el fondo de la taza. El número de hoyos depende del circuito y de cómo lo implementes. Hemos considerado 3 hoyos para este proyecto. Uno para el termómetro y dos para conectar tornillos (electrodos) con líquido dentro de la taza. Puedes hacer este proyecto sin perforar la taza. Marque el termómetro en la parte inferior de la taza y conecte los 2 cables de los electrodos a un interruptor de encendido / apagado. Después de colocar el termómetro y los electrodos y sellarlos, es hora de hacer un marco para la parte inferior de la taza. Use pegamentos para sellar el vaso, que no se resolverá con agua fría o caliente. Para hacer la cáscara para el fondo de la taza. primero debe medir el diámetro exterior de la taza. Luego diseñe un círculo con exactamente el mismo tamaño del fondo de la taza, y dos anillos con el diámetro exterior con un grosor de 3 mm (y por supuesto con el diámetro del fondo de la taza). Puede usar plexiglás y un Máquina de corte por láser para hacer la cáscara prescrita. Uno de los anillos debe ser transparente, puedes elegir el color del resto de ellos como desees, debes lijar el anillo transparente para lograr un acabado mate. Pégalos como se muestra en las imágenes. Ahora pega la batería a la carcasa y conecta sus pines a Arduino. Corta la parte del anillo transparente tanto como el puerto micro USB Arduino y conecta el Arduino a la batería para que el conector se salga del anillo. Ahora suelde los LED al Arduino y conecte otros cables a Arduino. Finalmente, pegue la carcasa en la parte inferior de la taza y cargue el código en Arduino.