🚡 ✋🏿 🌂 Arduino पर "लगभग स्मार्ट" अंडरफ़्लोर हीटिंग 🛃 👨‍👨‍👧‍👧 🕺🏾

मेरी सामान्य शाम एक कंप्यूटर सभा है। ठंड की शाम पर, मेरी आराम करने की जगह को और अधिक आरामदायक बनाने की इच्छा थी। अधिक सटीक रूप से, समय-समय पर यह पैरों में सिर्फ ठंडा था। आइडिया अलग थे, यूएसबी हीटेड चप्पलों की खरीद तक। हालाँकि, वे सभी मुझे हास्यास्पद लगे और बह गए। और फिर एक दिन, एक Arduino प्रेमियों के YouTube चैनल को देखकर, मुझे एक वीडियो आया जिसमें अवरक्त फिल्म के बारे में बात की गई थी। इस फिल्म को देखकर, मुझे तुरंत एहसास हुआ: "यही मुझे चाहिए!"

इस परियोजना को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है: मैंने पैराक्वेट की एक अतिरिक्त परत के तहत अवरक्त फिल्म का एक टुकड़ा डाल दिया, इसे अरुडिनो, कई सेंसर और VB.NET का उपयोग करते हुए एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली को जोड़ा। अब, क्रम में, क्या और कैसे हुआ।

अस्वीकरण

मैं कई वर्षों से इस तरह की परियोजनाओं में लगा हुआ हूं, मैं इसे अपने लिए करता हूं। मैं इसे करने के लिए करता हूं: अंतिम समाधान की तुलना में मेरे लिए यह प्रक्रिया बहुत अधिक दिलचस्प है। इसीलिए इस तरह के विस्तृत विवरण के साथ प्रक्रिया और प्रयोगों का विवरण नीचे दिया गया है। तत्वों का उपयोग कभी-कभी वित्तीय दृष्टिकोण से पूरी तरह से उचित नहीं होता है - मैं समझता हूं कि। समय-समय पर, मैं कुछ (दृष्टिकोण में, तत्वों में) बदलता हूं, लेकिन मैं निश्चित रूप से तैयार किए गए समाधानों पर नहीं जा रहा हूं, क्योंकि यह केवल निर्बाध होगा।

"लगभग स्मार्ट" क्यों है? मैं तापमान माप और टाइमर नियंत्रण को "स्मार्ट" नहीं कहूंगा। आगे के तरीके के रूप में, सीखने के कार्यों को जोड़कर नियंत्रण एल्गोरिथ्म में सुधार करने का विचार है। तब इस परियोजना को अन्यथा कहा जा सकता है।

यह प्रकाशन क्यों:

रचनात्मक आलोचना / विचार प्राप्त करने के लिए दिलचस्प है
अवरक्त फिल्म के लिए समुदाय का परिचय

तो चलते हैं!

खरीद फरोख्त

यह तय करने के बाद कि मुझे कार्रवाई से पहले तैयारी करनी चाहिए, मैं अधिक जानकारी और प्रतिक्रिया खोजने के लिए खोज इंजन पर चला गया। टिप्पणियाँ परस्पर विरोधी थीं। किसी ने फिल्म को एक आदर्श हीटिंग तत्व कहा और कहा कि यह पूरे घरों को सफलतापूर्वक गर्म करता है, किसी ने शिकायत की कि यह पूरी तरह से बेकार है और जोर देकर कहा कि यह "तलाक" था। मैंने प्रयोग करने का फैसला किया, क्योंकि मुझे नई चीजें पसंद हैं।

वितरण सेट अलग हैं:

फिल्म चौड़ाई (50, 80, 100 सेमी)
लंबाई (2 मीटर से) (कहीं-कहीं ऐसी जानकारी थी कि 50 सेमी की चौड़ाई के साथ प्रति कनेक्शन एक खंड में 6 मीटर तक की फिल्म का उपयोग करने की अधिकतम अनुमति है (कोई डेटा स्रोत नहीं है)
थर्मोस्टेट शामिल थे
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मेरे शहर में फिल्म विक्रेताओं की टिप्पणी: फिल्म पर वारंटी 10 साल तक हो सकती है, लेकिन थर्मोस्टेट और विशेष रूप से तापमान संवेदक पर वारंटी 2 साल से अधिक नहीं है। तापमान संवेदक एक कमजोर स्थान है और इसे ऑपरेशन के दौरान प्रतिस्थापन की संभावना सुनिश्चित करने के लिए इसे इस तरह से स्थापित करने की सिफारिश की जाती है। आमतौर पर एक छोटा व्यास पाइप फर्श पर लगाया जाता है, और सेंसर को स्थापना के दौरान बाद में पाइप में डाला जाता है।

प्रयोग के लिए, मुझे केवल "जादू" फिल्म का एक छोटा सा टुकड़ा चाहिए था, इसलिए खरीद के लिए मुख्य मानदंड मूल्य और न्यूनतम कॉन्फ़िगरेशन (थर्मोस्टैट और माउंट के बिना) था।

कीमतों की जाँच करने के बाद, मैं AliExpress पर एक प्रस्ताव पर बस गया। विक्रेता ने थर्मोस्टैट और माउंट्स के बिना, 8 € के लिए 50 सेंटीमीटर की चौड़ाई के साथ 2 मीटर की फिल्म की पेशकश की, लेकिन डिलीवरी के लिए मैंने उसी राशि के लिए पूछा। यह सबसे स्वीकार्य विकल्प निकला। मैंने एक आदेश दिया और पार्सल की प्रतीक्षा करने लगा। लगभग 3 सप्ताह के बाद, फिल्म का एक टुकड़ा मेरे घर में पहले से ही था।

पहला परीक्षण

फिल्म मिलने के बाद, मैंने खुद को पहला काम निर्धारित किया: यह जांचने के लिए कि क्या यह बिल्कुल काम करता है। पहले प्रोटोटाइप का निर्माण करने के लिए, मैंने हाल ही में मरम्मत से बचे हुए तीन टुकड़े टुकड़े बोर्डों का उपयोग किया।

विधानसभा प्रक्रिया प्राथमिक है:

मैंने वांछित लंबाई की फिल्म को काट दिया (लगभग 100 सेमी मेरे लिए पर्याप्त था। सैद्धांतिक रूप से, इसे लगभग कहीं भी काटा जा सकता है)
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220-250

मापी गई खपत। मेरे फिल्म के टुकड़े द्वारा खपत की गई शक्ति 105 वाट थी। यदि कोई समान फिल्म का उपयोग करने का निर्णय लेता है, तो वे खपत की गणना 200-210 वाट प्रति वर्ग मीटर के रूप में कर सकते हैं। मैंने किसी भी "शुरुआती धाराओं" का पालन नहीं किया, खपत स्थिर है, जबकि शक्ति है और समय के साथ कम नहीं होती है। बेशक, यह मत भूलो कि थर्मोस्टैट का उपयोग खपत के अंतिम गणना में अपने गुणांक का परिचय देगा।

मैं फर्श पर बैठ गया और प्रभाव का इंतजार करने लगा। परीक्षण के दौरान, समय-समय पर एक सामान्य मंजिल पर स्विच किया जाता है, ताकि तापमान आसानी से बढ़ने पर परिवर्तनों को याद न करें। कुछ मिनटों के बाद मैंने फर्श से एक सुखद गर्मी महसूस की। लगभग 15 मिनट बाद, फर्श पहले से ही तला हुआ था ताकि उस पर रहना असहज हो। प्रयोग सफल माना जा सकता है, क्योंकि यह स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहा था कि फिल्म मेरी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए आवश्यक गर्मी हस्तांतरण का स्तर दे सकती है।

"स्मार्ट" भाग का कार्यान्वयन

पार्सल की प्रतीक्षा करते समय, मेरे पास मेरे सिर में एक स्पष्ट तस्वीर थी कि मेरी गर्म मंजिल कैसे काम करेगी। चूंकि यह मेरी पहली परियोजना नहीं है, इसलिए मैंने मौजूदा विकास का अधिकतम उपयोग करने का फैसला किया। वास्तव में, मैंने स्वचालित प्रकाश नियंत्रण के लिए फर्श के तापमान को नियंत्रित करने के लिए एक ही एल्गोरिदम और योजनाओं को लागू करने का निर्णय लिया।

एल्गोरिदम के बुनियादी नियमों की तुलना करें:
प्रकाश

हम पर बारी प्रकाश अगर रोशनी स्तर है सेट की तुलना में कम
हम समय की एक निश्चित अवधि के लिए रिले को चालू करते हैं
हम केवल गति संवेदक से जानकारी होने पर रिले को चालू करते हैं

सतह को गर्म करना

यदि तापमान सेट से कम है, तो हम हीटिंग चालू करते हैं
हम समय की एक निश्चित अवधि के लिए रिले को चालू करते हैं
हम केवल गति संवेदक से जानकारी होने पर रिले को चालू करते हैं

पूरे समाधान का एक प्रकार का ब्लॉक आरेख। मैं आपको योजना को कड़ाई से नहीं आंकने के लिए कहता हूं - मैंने इसे विशेष रूप से प्रकाशन के लिए आकर्षित किया, ताकि कनेक्शन विधि स्पष्ट हो और सही आइकन के चयन से परेशान न हों।

मंजिल बिजली रिले

बिजली प्रबंधन के लिए, दो बोर्डों का एक बंडल उपयोग किया जाता है।

पहला बोर्ड Arduino नैनो में जोड़ता है:

मेरे स्वचालन रैक में बढ़ते बिंदु (प्रत्येक तरफ 4 पार)
इनपुट / आउटपुट पोर्ट के लिए आरजे -45 कनेक्टर (नेटवर्क के बारे में कोई बात नहीं है - मैं सिर्फ स्विचिंग के लिए इन कनेक्टर का उपयोग करता हूं)
12 वी के लिए इनपुट (यदि प्लग-इन बोर्ड में उपयोग किया जाता है)
एनालॉग सेंसर को जोड़ने के लिए दो 10 kΩ प्रतिरोध

दूसरा बोर्ड:

मेरे स्वचालन रैक में बढ़ते बिंदु (प्रत्येक तरफ 4 पार)
अंतिम कमांड को याद रखने के लिए जेके ट्रिगर शामिल है
स्थानांतरण के लिए L298D पावर ब्रिज रिले कॉइल के लिए वर्तमान में वृद्धि हुई है
5V या 12V रिले, संस्करण पर निर्भर करता है
स्थिति प्रदर्शित करने के लिए एकाधिक एल ई डी

मैं पहले से प्रश्नों का उत्तर दूंगा जो बोर्डों के साथ खुद को परिचित करने के बाद उत्पन्न हो सकते हैं।

दो बोर्ड क्यों? कार्यान्वयन को मौजूदा प्रकाश नियंत्रण से कॉपी किया जाता है, जहां यह मेरे लिए अधिक सुविधाजनक है। अगर मैंने इसे खरोंच से किया - तो सबसे अधिक संभावना है कि बोर्ड एक होगा।
ट्रिगर क्यों? दरअसल, इस समाधान के लिए, यह मुझे लगता है कि यह बेमानी है। सिस्टम के पिछले संस्करणों में से एक में, नियंत्रण नियंत्रक स्थायी रूप से L298D पुल से जुड़ा नहीं था, लेकिन एक मल्टीप्लेक्स द्वारा जुड़ा था। इसलिए, स्थापित राज्य को याद रखने की आवश्यकता थी।
L298D क्यों, यदि आप ऑप्टिकल अलगाव का उपयोग कर सकते हैं? फिर से, एक विरासत और 3 € L298D पर लंबे समय तक खरीदा गया।

तापमान और गति सेंसर

मैंने गति और तापमान सेंसर के लिए एक अलग बोर्ड बनाना शुरू नहीं किया। एक मोशन सेंसर सुविधाजनक संपर्कों के साथ आया था और इसे एक अतिरिक्त बोर्ड पर माउंट करना अतार्किक होगा। एक तापमान संवेदक को जोड़ना भी मुश्किल काम नहीं है - केवल एक अतिरिक्त प्रतिरोध की आवश्यकता है। नतीजतन, हम "एक मोड़ पर" कह सकते हैं, मैंने सेंसर के साथ एक हिस्सा डाल दिया।

तापमान सेंसर CAT5 केबल ब्रैड के अंदर छाया हुआ है, क्योंकि इसमें बहुत पतले संपर्क थे और स्पर्श करने के लिए बहुत नाजुक लग रहा था।

आवास

यह मान लिया गया था कि सभी नियंत्रण तत्व फर्श पर टेबल के नीचे पड़े होंगे। इसके बाद यह माना जाता है कि यह मामले के समान कुछ करने के लिए जगह से बाहर नहीं होगा, ताकि गलती से पैर फिसलने से सिस्टम को आसानी से नुकसान न पहुंचे। मामले के लिए छोटी वस्तुओं को स्टोर करने के लिए डिज़ाइन किए गए बॉक्स का उपयोग किया गया था।

हाउसिंग असेंबली

कटआउट में सेंसर लगे होते हैं

अंतिम संस्करण।

यह स्थापना के बाद कैसा दिखता है। गति संवेदक के संचालन का अनुमानित क्षेत्र परिचालित है। भावनाओं के अनुसार चित्रित - जब यह काम करता है, और जब नहीं।

कंप्यूटर पर नियंत्रण कार्यक्रम विंडो का स्क्रीनशॉट
(जैसा कि उल्लेख किया गया है, नियंत्रण तर्क को प्रकाश नियंत्रण प्रणाली से कॉपी किया गया था, इसलिए प्रपत्र पर आप "तापमान" के बजाय शिलालेख "प्रकाश" देख सकते हैं)

निष्कर्ष

दोनों परीक्षण के दौरान और इकट्ठे रूप में इस समाधान के संचालन के दौरान, कुछ समस्याओं और बारीकियों की खोज की गई थी। उनमें से अधिकांश लागू सर्किट की विद्युत और भौतिक विशेषताओं से संबंधित हैं और उनका विवरण इस प्रकाशन के दायरे से परे है। शायद बाद में मैं एक अलग पोस्ट में अधिक विस्तार से बारीकियों का वर्णन करूंगा। अवरक्त फिल्म एक दिलचस्प सामग्री साबित हुई है, और मैं इसका उपयोग करने के लिए काफी सिफारिश कर सकता हूं। क्या कमरे में हीटिंग के एकमात्र स्रोत के रूप में इसका उपयोग करना संभव है और एक ही समय में बिजली की खपत क्या होगी - मुझे नहीं पता।

सामान्य तौर पर, परियोजना के लॉन्च होने में कई महीने बीत चुके हैं। मेरी "लगभग स्मार्ट" गर्म मंजिल पूरी तरह से काम करती है और अपने उद्देश्य को 100% तक पूरा करती है, हालांकि कभी-कभी वांछित तापमान को समायोजित करना आवश्यक होता है।

आज के लिए इतना ही! ध्यान देने के लिए आप सभी का धन्यवाद!

Arduino पर "लगभग स्मार्ट" अंडरफ़्लोर हीटिंग