Arduino və PWM pərəstişkarları ilə temperatur nəzarəti: 6 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

DIY server/şəbəkə rafının soyudulması üçün Arduino və PWM fanatlarında PID ilə temperatur nəzarəti

Bir neçə həftə əvvəl şəbəkə cihazları və bir neçə server ilə bir raf qurmalıydım.

Rəf qapalı bir qaraja yerləşdirilir, buna görə qış və yay arasındakı temperatur aralığı olduqca yüksəkdir və toz da problem ola bilər.

Soyutma həlləri üçün İnternetdə gəzərkən, ən bahalı olduqlarını öyrəndim, ən azından mənim yerimdə, termostat idarəedicili 4 230V tavana quraşdırılmış fanatlar üçün> 100 € -dur. Termostat sürücüsünü bəyənmədim, çünki elektrik enerjisi ilə işləyərkən çoxlu toz əmər, fanatlar tam gücə gedir və heç bir havalandırma vermir.

Beləliklə, bu məhsullardan məmnun olmayaraq, müəyyən bir temperaturu hamar bir şəkildə saxlaya biləcək bir şey quraraq DIY yolu ilə getməyə qərar verdim.

Addım 1: Necə Çalışır

İşi çox asanlaşdırmaq üçün DC azarkeşləri üçün getdim: bir az daha güclü olduqda AC fanatlarından daha az səs -küylüdürlər, amma yenə də mənim üçün kifayət qədər çoxdurlar.

Sistem, bir Arduino nəzarətçisi tərəfindən idarə olunan dörd fanatı idarə etmək üçün bir temperatur sensoru istifadə edir. Arduino, PID məntiqindən istifadə edərək pərəstişkarlarını boğur və onları PWM vasitəsilə idarə edir.

İstilik və fan sürəti, rafa quraşdırılmış alüminium çubuğa quraşdırılmış 8 rəqəmli 7 seqmentli ekran vasitəsilə bildirilir. Ekrandan başqa, istiliyi tənzimləmək üçün iki düymə var.

Addım 2: İstifadə etdiyim şey

Qeyd: Bu layihəni evdə yatdığım şeylərlə həyata keçirməyə çalışdım, buna görə hər şey ideal ola bilməz. Büdcə narahatlıq doğururdu.

İşdə istifadə etdiyim komponentlər:

• Avadanlıq

  • Bir akril panel: əsas kimi istifadə olunur (€ 1.50);
  • 3.6x1cm L formalı dörd PVC profil (4.00 €);
  • Bir alüminium panel: eni 19 "olan kəsilmiş (3.00 €);
• Elektronika
  • Dörd 120 mm PWM fanatı: Arctic F12 PWM PST üçün paralel olaraq yığma qabiliyyətinə görə getdim (4x € 8.00);
  • One Pro Micro: Hər hansı bir ATMega 32u4 ilə işləyən lövhə mənim kodumla (4.00 €) yaxşı işləməlidir;
  • Bir röle lövhəsi: azarkeşləri ehtiyac olmadıqda söndürmək üçün (1.50 avro);
  • Bir 8 rəqəmli 7 seqmentli MAX7219 ekran modulu (2.00 €);
  • Üç ani düymə, 1 sıfırlama üçündür (2.00 €);
  • Bir 3A güc açarı (1.50 €);
  • Bir LAN kabel bağlayıcısı: əsas qurğunu ekran panelinə asanlıqla ayırmaq üçün (2,50 avro);

  • Bir 5V və 12V ikiqat çıxışlı enerji təchizatı: 2 ayrılmış PSU və ya 5V (15.00 €) aşağıya çevirən 12V istifadə edə bilərsiniz;

  • Kabellər, vintlər və digər kiçik komponentlər (5.00 avro);

Ümumi dəyəri: 74,00 € (bütün komponentləri Ebay/Amazon -dan almalı olsaydım).

Addım 3: Dava

Kassa, akril lövhəyə yapışdırılmış və perçinlənmiş 4 nazik L şəkilli plastik profildən hazırlanmışdır.

Qutunun bütün komponentləri epoksi ilə yapışdırılır.

Akrilikdə fanatlar üçün 120 mm -lik dörd delik kəsilir. Termometr kabellərinin keçməsi üçün əlavə bir çuxur kəsilir.

Ön paneldə göstərici işığı olan bir güc açarı var. Solda, iki delik ön panel kabelini və USB kabelini çıxarmağa imkan verir. Daha asan proqramlaşdırma üçün əlavə bir sıfırlama düyməsi əlavə olunur (Pro Micro -da sıfırlama düyməsi yoxdur və bəzən ona bir proqram yükləmək faydalıdır).

Kutu, akril bazanın deliklərindən keçən 4 vida ilə tutulur.

Ön panel, eni 19 olan və hündürlüyü ~ 4 sm olan, fırçalanmış alüminium paneldən hazırlanmışdır. Ekran çuxuru Dremel ilə, vintlər və düymələr üçün qalan 4 delik isə qazma ilə hazırlanmışdır.

Addım 4: Elektronika

İdarəetmə paneli olduqca sadə və yığcamdır. Layihə hazırlayarkən bildim ki, azarkeşlərə 0% PWM verdiyim zaman onlar tam sürətlə işləyəcəklər. Azarkeşlərin fırlanmasını tamamilə dayandırmaq üçün fanatlara ehtiyac olmadıqda onları bağlayan bir relay əlavə etdim.

Ön panel, lövhəyə bir kabel bağlayıcısı istifadə edərək əsas korpusdan asanlıqla ayrıla bilən bir şəbəkə kabeli vasitəsilə bağlanır. Panelin arxası 2.5x2.5 elektrik borusundan hazırlanmışdır və panelə iki tərəfli lentlə bərkidilmişdir. Ekran da lentlə panelə bərkidilir.

Şemada gördüyünüz kimi, bəzi xarici çəkmə rezistorlarından istifadə etdim. Bunlar arduino -dan daha güclü bir çəkmə təmin edir.

Dəhşətli sxemləri GitHub repomda tapa bilərsiniz.

Addım 5: Kod

Intelin 4 pinli pərəstişkarları üçün spesifikasiyası 25 KHz hədəf PWM tezliyi və 21 kHz-dən 28 kHz-ə qədər məqbul diapazon təklif edir. Problem, Arduinonun standart tezliyinin 488Hz və ya 976Hz olmasıdır, lakin ATMega 32u4 daha yüksək tezlikləri çatdırmaq üçün mükəmməl bir qabiliyyətə malikdir, buna görə yalnız düzgün qurmaq lazımdır. Dördüncü taymeri 23437Hz -ə qədər 25KHz -ə qədər yaxınlaşdıra bilən Leonardonun PWM -i haqqında bu məqaləyə istinad etdim.

Ekran, temperatur sensoru və PID məntiqi üçün müxtəlif kitabxanalardan istifadə etdim.

Tam yenilənmiş kodu GitHub depomda tapa bilərsiniz.

Addım 6: Nəticə

Beləliklə, budur! Əslində bunu görmək üçün bu yaya qədər gözləməliyəm, amma əminəm ki, yaxşı işləyəcək.

Raspberry Pi -yə qoşduğum USB portdan istiliyi görmək üçün bir proqram hazırlamağı planlaşdırıram.

Ümid edirəm ki, hər şey başa düşüləndir, əgər mənə bildirməsə və daha yaxşı izah edərəm.

Təşəkkürlər!