🤯 🙌🏼 👣 "Hampir pintar" di bawah lantai memanaskan Arduino 📫 🧖🏾 🙎🏼

Malam saya yang biasa adalah pertemuan komputer. Pada malam yang dingin, sering kali ada keinginan untuk membuat tempat peristirahatan saya lebih nyaman. Lebih tepatnya, dari waktu ke waktu terasa dingin di kaki. Ide-idenya berbeda, sampai membeli sandal USB yang dipanaskan. Namun, mereka semua tampak konyol bagi saya dan tersapu. Dan kemudian suatu hari, menonton saluran YouTube dari salah satu pecinta Arduino, saya menemukan video yang berbicara tentang film inframerah. Melihat film ini, saya segera menyadari: "Itulah yang saya butuhkan!"

Proyek ini dapat dijelaskan secara singkat sebagai berikut: Saya meletakkan sepotong film inframerah di bawah lapisan parket tambahan, menambahkannya sebuah sistem kontrol otomatis menggunakan Arduino, beberapa sensor dan VB.NET. Sekarang, secara berurutan, apa dan bagaimana itu terjadi.

Penolakan

Saya telah terlibat dalam proyek semacam ini selama beberapa tahun, saya melakukannya sendiri. Saya lakukan untuk melakukannya: prosesnya sendiri jauh lebih menarik bagi saya daripada solusi akhir. Itulah sebabnya deskripsi proses dan eksperimen diberikan di bawah ini dengan perincian terperinci. Penggunaan elemen kadang-kadang tidak sepenuhnya dibenarkan dari sudut pandang keuangan - saya mengerti itu. Secara berkala, saya mengubah sesuatu (dalam pendekatan, dalam elemen), tetapi saya pasti tidak akan beralih ke solusi yang sudah jadi, karena ini hanya akan tidak menarik.

Mengapa "hampir pintar"? Saya tidak akan menyebut pengukuran suhu dan pengatur waktu "pintar". Sebagai langkah ke depan, ada ide untuk meningkatkan algoritma kontrol dengan menambahkan fungsi pembelajaran. Maka proyek ini bisa disebut sebaliknya.

Mengapa publikasi ini:

menarik untuk mendapat kritik / ide yang membangun
memperkenalkan komunitas untuk film inframerah

Jadi ayo pergi!

Membeli

Setelah memutuskan bahwa saya harus mempersiapkan sebelum tindakan, saya pergi ke mesin pencari untuk mencari informasi dan umpan balik. Komentarnya saling bertentangan. Seseorang menyebut film itu elemen pemanas yang ideal dan mengatakan bahwa film itu berhasil memanaskan seluruh rumah, seseorang mengeluh bahwa itu sama sekali tidak berguna dan meyakinkan bahwa itu semua adalah "perceraian". Saya memutuskan untuk bereksperimen, karena saya suka hal-hal baru.

Set pengiriman berbeda:

Lebar Film (50, 80, 100cm)
Panjang (dari 2 meter) (di suatu tempat ada informasi bahwa dengan lebar 50 cm maksimum diperbolehkan untuk menggunakan hingga 6 meter film dalam satu bagian untuk satu koneksi (tidak ada sumber data))
Termasuk termostat
( ) ( — , )

Komentar penjual film di kota saya: garansi pada film bisa sampai 10 tahun, tetapi garansi pada termostat dan, terutama, pada sensor suhu tidak melebihi 2 tahun. Sensor suhu adalah titik lemah dan disarankan untuk menginstalnya sedemikian rupa untuk memastikan kemungkinan penggantian selama operasi. Biasanya pipa berdiameter kecil dipasang di lantai, dan sensor hanya dimasukkan ke dalam pipa nanti selama instalasi.

Untuk percobaan, saya hanya perlu sepotong kecil film "ajaib", jadi kriteria utama untuk pembelian adalah harga dan konfigurasi minimum (tanpa termostat dan dudukan).

Setelah memeriksa harga, saya menetapkan satu penawaran di AliExpress. Penjual menawarkan film 2 meter dengan lebar 50 cm seharga € 8, tanpa termostat dan mount, tetapi untuk pengiriman saya meminta jumlah yang sama. Ini ternyata menjadi pilihan yang paling bisa diterima. Saya memesan dan mulai menunggu parsel. Setelah sekitar 3 minggu, sebuah film sudah di rumah saya.

Tes pertama

Setelah saya mendapatkan film, saya menetapkan sendiri tugas pertama: untuk memeriksa apakah itu berfungsi sama sekali. Untuk membangun prototipe pertama, saya menggunakan tiga papan laminasi yang tersisa dari perbaikan baru-baru ini.

Proses perakitan adalah dasar:

Saya memotong film dengan panjang yang diinginkan (sekitar 100cm sudah cukup untuk saya. Secara teoritis, dapat memotong hampir di mana saja)
( , . ( ) – . , )
220-250

Dihidupkan, konsumsi diukur. Daya yang dikonsumsi oleh film saya adalah 105 watt. Jika seseorang memutuskan untuk menggunakan film serupa, mereka dapat menghitung konsumsi sebagai 200-210 watt per meter persegi. Saya tidak mengamati "arus awal", konsumsi stabil, sementara ada daya dan tidak berkurang dari waktu ke waktu. Tentu saja, jangan lupa bahwa penggunaan termostat akan memperkenalkan koefisiennya dalam perhitungan konsumsi akhir.

Saya naik ke lantai dan menunggu efeknya. Selama pengujian, secara berkala beralih ke lantai normal, agar tidak ketinggalan perubahan jika suhu naik dengan lancar. Setelah beberapa menit, saya merasakan kehangatan yang menyenangkan dari lantai. Sekitar 15 menit kemudian, lantai sudah digoreng sehingga berada di atasnya tidak nyaman. Percobaan dapat dianggap berhasil, karena terlihat jelas bahwa film dapat memberikan tingkat perpindahan panas yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan saya.

Penerapan bagian "pintar"

Sambil menunggu bungkusan itu, di kepala saya ada gambaran yang jelas tentang bagaimana lantai hangat saya akan bekerja. Karena ini bukan proyek pertama saya, saya memutuskan untuk memanfaatkan secara maksimal perkembangan yang ada. Bahkan, saya memutuskan untuk menerapkan algoritma dan skema yang sama untuk mengendalikan suhu lantai seperti halnya untuk kontrol cahaya otomatis.

Bandingkan aturan dasar algoritma:
Light

Kami menyalakan lampu jika tingkat iluminasi lebih rendah dari yang ditetapkan
Kami menghidupkan relai untuk jangka waktu tertentu
Kami menghidupkan relai hanya jika ada informasi dari sensor gerak

Pemanas lantai

Kami menyalakan pemanas jika tingkat suhu lebih rendah dari yang ditetapkan
Kami menghidupkan relai untuk jangka waktu tertentu
Kami menghidupkan relai hanya jika ada informasi dari sensor gerak

Semacam diagram blok dari seluruh solusi. Saya meminta Anda untuk tidak menilai skema secara ketat - saya membuatnya khusus untuk publikasi, sehingga metode koneksi jelas dan tidak repot dengan pemilihan ikon yang benar.

Relai daya lantai

Untuk manajemen daya, seikat dua papan digunakan.

Papan pertama menambah Arduino Nano:

Poin pemasangan di rak otomatisasi saya (4 salib di setiap sisi)
Konektor RJ-45 untuk port input / output (tidak ada pembicaraan tentang jaringan - Saya hanya menggunakan konektor ini untuk berpindah)
Input untuk 12V (jika digunakan dalam papan plug-in)
Dua resistensi 10 kΩ untuk menghubungkan sensor analog

Papan kedua:

Poin pemasangan di rak otomatisasi saya (4 salib di setiap sisi)
Berisi pemicu JK untuk mengingat perintah terakhir
L298D power bridge untuk mentransfer peningkatan arus ke koil relay
5V atau 12V relay, tergantung pada versinya
Beberapa LED untuk menampilkan status

Saya akan menjawab pertanyaan sebelumnya yang bisa muncul setelah membiasakan diri dengan papan.

Mengapa dua papan? Implementasinya disalin dari kontrol lampu yang ada, di mana lebih nyaman bagi saya. Jika saya melakukannya dari awal - kemungkinan besar papan akan menjadi satu.
Mengapa memicu? Memang, untuk solusi ini, menurut saya itu mubazir. Hanya di salah satu versi sistem sebelumnya, pengontrol kontrol tidak terhubung ke jembatan L298D secara permanen, tetapi terhubung oleh multiplexer. Karena itu, ada kebutuhan untuk mengingat keadaan yang sudah mapan.
Mengapa L298D, jika Anda dapat menggunakan isolasi optik? Sekali lagi, warisan dan paket lama dibeli di 3 € L298D.

Sensor suhu dan gerak

Saya tidak mulai membuat papan terpisah untuk sensor gerak dan suhu. Sensor gerak datang dengan kontak yang nyaman dan memasangnya di papan tambahan tidak masuk akal. Menghubungkan sensor suhu juga bukan tugas yang sulit - hanya diperlukan satu hambatan tambahan. Sebagai hasilnya, kita dapat mengatakan "pada twist", saya mengumpulkan bagian dengan sensor.

Sensor suhu didorong di dalam kepang kabel CAT5, karena memiliki kontak yang sangat tipis dan tampak sangat rapuh saat disentuh.

Perumahan

Diasumsikan bahwa semua elemen kontrol akan berada di bawah meja di lantai. Itu diikuti bahwa itu tidak akan keluar dari tempat untuk melakukan sesuatu yang mirip dengan kasing, sehingga sistem tidak dapat dengan mudah rusak dengan secara tidak sengaja memukul kaki. Untuk kasing digunakan kotak yang dirancang untuk menyimpan barang-barang kecil. Unit

perakitan

Lubang guntingan untuk sensor di samping

Versi akhir.

Begitulah tampilannya setelah instalasi. Zona perkiraan pengoperasian sensor gerak dilingkari. Dicat sesuai perasaan - kapan berhasil, dan kapan tidak.

Cuplikan layar jendela program kontrol di komputer
(Seperti disebutkan, logika kontrol disalin dari sistem kontrol lampu, jadi pada formulir Anda dapat melihat tulisan "Ringan" dan bukan "Suhu")

Kesimpulan

Baik selama pengujian dan selama operasi solusi ini dalam bentuk rakitan, beberapa masalah dan nuansa ditemukan. Sebagian besar dari mereka terkait dengan karakteristik listrik dan fisik dari sirkuit yang diterapkan dan deskripsi mereka berada di luar cakupan publikasi ini. Mungkin nanti saya akan menjabarkan nuansa lebih detail dalam posting terpisah. Film inframerah telah terbukti menjadi bahan yang menarik, dan saya cukup merekomendasikannya untuk digunakan. Apakah mungkin untuk menggunakannya sebagai satu-satunya sumber pemanasan di dalam ruangan dan apa yang akan menjadi konsumsi energi dalam kasus ini - saya tidak tahu.

Secara umum, beberapa bulan telah berlalu sejak peluncuran proyek. Lantai hangat “hampir pintar” saya bekerja dengan sempurna dan memenuhi tujuannya 100%, meskipun kadang-kadang diperlukan untuk menyesuaikan suhu yang diinginkan.

Itu saja untuk hari ini! Terima kasih atas perhatian Anda!

"Hampir pintar" di bawah lantai memanaskan Arduino