วิธีการออกแบบเครื่องอุ่นที่นั่งอัตโนมัติสำหรับโซฟาของคุณ

เรียนรู้

แนวคิดของเบาะนั่งแบบปรับความร้อนได้ถูกนำมาใช้โดย บริษัท รถยนต์เกือบทุกแห่งในปัจจุบันและในทุกรุ่นล่าสุดของ Toyota, Honda, KIA และอื่น ๆ บริษัท ได้นำเสนอเบาะนั่งที่อุ่นในรถยนต์ บริษัท ส่วนใหญ่มีเบาะนั่งแบบอุ่นและแบบเย็นในรุ่นของพวกเขาซึ่งทำให้ประสบการณ์การขับขี่สะดวกสบายมากโดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อน เมื่อคำนึงถึงแนวคิดนี้ฉันคิดว่าทำไมไม่ใช้แนวคิดเรื่องที่นั่งอุ่นที่บ้านของเรากับเรา โซฟา ที่วางไว้ในห้องนั่งเล่นหรือที่อื่น วงจรที่ผมจะออกแบบต่อไปในบทความนี้จะทำหน้าที่ในการทำความร้อนโซฟาทุกประเภทไม่ว่าจะเป็นโซฟากลมแขนเหลี่ยมลิ่มแข็ง ฯลฯ โดยจะวางวงจรไว้ที่ด้านล่างของโซฟาและที่นั่ง จะเริ่มทำความร้อนโดยอัตโนมัติหลังจากช่วงเวลาหนึ่ง ตอนนี้โดยไม่ต้องเสียเวลาสักวินาทีไปทำงานกัน



เครื่องอุ่นที่นั่งอัตโนมัติ

วิธีติดแผ่นทำความร้อนกับ Arduino

ตอนนี้เราจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ก่อนที่จะจัดทำรายการส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ทั้งหมดเนื่องจากไม่มีใครต้องการที่จะติดอยู่ตรงกลางของโครงการเพียงเพราะส่วนประกอบที่ขาดหายไป



ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่ต้องการ (ฮาร์ดแวร์)

  • Arduino นาโน
  • แผ่นทำความร้อน Polyimide ยืดหยุ่น (x4)
  • โมดูลรีเลย์ DC 5V 4 ช่อง
  • DHT11 เซ็นเซอร์ความชื้นอุณหภูมิ
  • สายจัมเปอร์
  • แผงวงจรพิมพ์
  • แบตเตอรี่ลิโพ 12V
  • FeCl3
  • ปืนกาวร้อน
  • กล่องพลาสติกขนาดเล็ก
  • สก๊อตเทปติดถาวร

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนประกอบที่จำเป็น (ซอฟต์แวร์)

  • Proteus 8 Professional (สามารถดาวน์โหลดได้จาก ที่นี่ )

ขั้นตอนที่ 3: หลักการทำงาน

หลักการทำงานของโครงการนี้ค่อนข้างง่าย ใช้พลังงานจาก 12V แบตเตอรี่ลิโพ . ควรใช้แบตเตอรี่ Lipo ในโครงการนี้เนื่องจากให้การสำรองข้อมูลที่ดีและจะให้เวลาสำรองประมาณ 2 วันหรือมากกว่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้อะแดปเตอร์ AC เป็น DC เพื่อจ่ายไฟให้กับวงจรนี้ได้เนื่องจากข้อกำหนดของเราคือ 12V DC กระดูกสันหลังของโครงการนี้คือ แผ่นทำความร้อน ซึ่งจะรับผิดชอบในการทำความร้อนโซฟา อุณหภูมิจะรับรู้อุณหภูมิของห้องและเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าขีด จำกัด ที่กำหนดไว้ในรหัสโมดูลรีเลย์จะถูกกระตุ้นและความร้อนจะเริ่มขึ้น เครื่องทำความร้อน จะดำเนินต่อไปจนกว่าอุณหภูมิจะกลับสู่สถานะก่อนหน้า รีเลย์จะทำงานเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่า 25 องศาและจะหมุน ปิด เมื่ออุณหภูมิกลับสู่ตำแหน่งเดิม รหัสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการของคุณและฉันได้แนบรหัสด้านล่างเพื่อที่คุณจะได้เข้าใจและทำการแก้ไขได้หากต้องการ



ขั้นตอนที่ 4: จำลองวงจร

ก่อนที่จะสร้างวงจรจะเป็นการดีกว่าที่จะจำลองและตรวจสอบการอ่านทั้งหมดบนซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์ที่เราจะใช้คือไฟล์ Proteus Design Suite . เป็นซอฟต์แวร์ที่จำลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์



  1. หลังจากดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์ Proteus แล้วให้เปิดขึ้นมา เปิดแผนผังใหม่โดยคลิกที่ไฟล์ ISIS ไอคอนบนเมนู

    ISIS

    notepad++ ตรวจตัวสะกด
  2. เมื่อแผนผังใหม่ปรากฏขึ้นให้คลิกที่ไฟล์ ป ไอคอนบนเมนูด้านข้าง เพื่อเปิดช่องให้คุณเลือกส่วนประกอบทั้งหมดที่จะใช้

    แผนผังใหม่

  3. ตอนนี้พิมพ์ชื่อของส่วนประกอบที่จะใช้ในการสร้างวงจร ส่วนประกอบจะปรากฏในรายการทางด้านขวา

    การเลือกส่วนประกอบ



  4. ในทำนองเดียวกันข้างต้นให้ค้นหาส่วนประกอบทั้งหมด พวกเขาจะปรากฏในไฟล์ อุปกรณ์ รายการ.

หลังจากจำลองวงจรแล้วเราก็รู้ว่ามันทำงานได้ดีดังนั้นเราจะดำเนินการต่อไปอีกขั้นและออกแบบเค้าโครง PCB

ขั้นตอนที่ 5: สร้างเค้าโครง PCB

ในขณะที่เรากำลังจะสร้างไฟล์ วงจรฮาร์ดแวร์ บน PCB เราจำเป็นต้องสร้างเค้าโครง PCB สำหรับวงจรนี้ก่อน

  1. ในการสร้างเค้าโครง PCB บน Proteus ก่อนอื่นเราต้องกำหนดแพ็คเกจ PCB ให้กับทุกส่วนประกอบบนแผนผัง ในการกำหนดแพ็กเกจให้คลิกขวาที่ส่วนประกอบที่คุณต้องการกำหนดแพ็กเกจแล้วเลือกไฟล์ เครื่องมือบรรจุภัณฑ์

    กำหนดแพ็คเกจ

  2. คลิกที่ ARIES ตัวเลือกบนเมนูด้านบนเพื่อเปิดแผนผัง PCB

    การออกแบบ ARIES

  3. จากรายการส่วนประกอบวางส่วนประกอบทั้งหมดบนหน้าจอในการออกแบบที่คุณต้องการให้วงจรของคุณมีลักษณะ
  4. คลิกที่โหมดติดตามและเชื่อมต่อหมุดทั้งหมดที่ซอฟต์แวร์บอกให้คุณเชื่อมต่อโดยชี้ลูกศร

ขั้นตอนที่ 6: แผนภาพวงจร

หลังจากสร้างเค้าโครง PCB แล้วแผนภาพวงจรจะมีลักษณะดังนี้:

แผนภูมิวงจรรวม

ขั้นตอนที่ 7: เริ่มต้นกับ Arduino

หากคุณไม่เคยทำงานกับ Arduino IDE มาก่อนไม่ต้องกังวลเพราะขั้นตอนในการตั้งค่า Arduino IDE แสดงอยู่ด้านล่าง

  1. ดาวน์โหลด Arduino IDE เวอร์ชันล่าสุดจาก ที่นี่ .
  2. เชื่อมต่อบอร์ด Arduino ของคุณเข้ากับพีซีและเปิดแผงควบคุม คลิกที่ ฮาร์ดแวร์และเสียง. เปิดให้บริการแล้ว อุปกรณ์และเครื่องพิมพ์ และค้นหาพอร์ตที่บอร์ดของคุณเชื่อมต่ออยู่ ในกรณีของฉันมันคือ COM14 แต่คอมพิวเตอร์คนละเครื่องกัน

    กำลังค้นหาพอร์ต

  3. คลิกที่เมนูเครื่องมือและตั้งค่าบอร์ดเป็น Arduino นาโน (AT Mega 328P) .

    การตั้งคณะกรรมการ

  4. ในเมนูเครื่องมือเดียวกันให้ตั้งโปรเซสเซอร์เป็น ATmega328p (Bootloader เก่า) .
  5. ดาวน์โหลดรหัสที่แนบด้านล่างและวางลงใน Arduino IDE ของคุณ คลิกที่ ที่อัพโหลด ปุ่มเพื่อเบิร์นโค้ดบนไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ

    อัปโหลดรหัส

ดาวน์โหลดรหัสและไลบรารีที่จำเป็นโดยคลิก ที่นี่.

ขั้นตอนที่ 8: ทำความเข้าใจรหัส

รหัสที่ใช้ในโครงการนี้ง่ายมากและแสดงความคิดเห็นได้ดี แม้ว่าจะอธิบายได้ด้วยตนเอง แต่ก็มีการอธิบายสั้น ๆ ด้านล่างดังนั้นหากคุณใช้บอร์ด Arduino อื่นเช่น Uno, mega ฯลฯ คุณสามารถแก้ไขรหัสได้อย่างถูกต้องแล้วเบิร์นลงบนบอร์ดของคุณ

  1. เมื่อเริ่มต้นห้องสมุดที่จะใช้ DHT11 รวมตัวแปรจะเริ่มต้นเพื่อเก็บค่าชั่วคราวในระหว่างเวลาทำงาน พินยังเริ่มต้นเพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์
#include // รวมไลบรารีเพื่อใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิ dht11 DHT11; // สร้างวัตถุสำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ # กำหนด dhtpin 8 // เริ่มต้นพินเพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ # กำหนดรีเลย์ 3 // เริ่มต้นพินเพื่อเชื่อมต่ออุณหภูมิลอยของรีเลย์ // ตัวแปรเพื่อเก็บค่าชั่วคราว

2. การตั้งค่าเป็นโมฆะ () เป็นฟังก์ชันที่ทำงานเพียงครั้งเดียวในโค้ดเมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์เปิดเครื่องหรือกดปุ่มเปิดใช้งาน อัตราการส่งข้อมูลถูกกำหนดไว้ในฟังก์ชันนี้ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือความเร็วเป็นบิตต่อวินาทีที่ไมโครคอนโทรลเลอร์สื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วง

การตั้งค่าเป็นโมฆะ () {pinMode (dhtpin, INPUT); // ใช้พินนี้เป็น INPUT pinMode (รีเลย์, OUTPUT); // ใช้พินนี้เป็น OUTPUT Serial.begin (9600); // การตั้งค่าอัตราการส่งข้อมูล}

3. ห่วงเป็นโมฆะ () เป็นฟังก์ชันที่ดำเนินการซ้ำแล้วซ้ำอีกในลูป ในฟังก์ชั่นนี้เรากำลังอ่านข้อมูลจากขาเอาต์พุตของ DHT11 และเปิดหรือปิดรีเลย์ที่ระดับอุณหภูมิหนึ่ง หากอุณหภูมิต่ำกว่า 25 องศาแผ่นความร้อนจะเปิดไม่เช่นนั้นจะยังคงปิดอยู่

ห่วงเป็นโมฆะ () {ล่าช้า (1000); // wati สำหรับ DHT11.read ที่สอง (dhtpin); // อ่าน thw อุณหภูมิ temp = DHT11.temperature; // บันทึกอุณหภูมิในตัวแปร Serial.print (temp); // พิมพ์ค่าบนมอนิเตอร์ Serial.println ('C'); ถ้า (temp<=25) // Turn the heating plates on { digitalWrite(relay,LOW); //Serial.println(relay); } else // Turn the heating plates off { digitalWrite(relay,HIGH); //Serial.println(relay); } }

ขั้นตอนที่ 9: การตั้งค่าฮาร์ดแวร์

ขณะนี้เราได้จำลองวงจรบนซอฟต์แวร์แล้วและทำงานได้ดีอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้ให้เราไปข้างหน้าและวางส่วนประกอบบน PCB PCB คือแผงวงจรพิมพ์ เป็นบอร์ดเคลือบด้วยทองแดงด้านหนึ่งและหุ้มฉนวนจากอีกด้านหนึ่งอย่างเต็มที่ การสร้างไฟล์ วงจร บน PCB เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างยาว หลังจากจำลองวงจรบนซอฟต์แวร์และสร้างเค้าโครง PCB แล้วเค้าโครงวงจรจะพิมพ์ลงบนกระดาษเนย ก่อนวางกระดาษเนยบนบอร์ด PCB ให้ใช้ที่ขูด PCB ถูบอร์ดเพื่อให้ชั้นทองแดงบนกระดานลดลงจากด้านบนของบอร์ด

การถอดชั้นทองแดง

จากนั้นวางกระดาษเนยลงบนแผ่น PCB และรีดจนพิมพ์วงจรบนกระดาน (ใช้เวลาประมาณห้านาที)

สำรองข้อมูล icloud โดยไม่ต้องใช้ wifi

บอร์ด PCB เหล็ก

ตอนนี้เมื่อพิมพ์วงจรลงบนบอร์ดจะจุ่มลงใน FeCl3วิธีแก้ปัญหาของน้ำร้อนเพื่อขจัดทองแดงส่วนเกินออกจากบอร์ดจะเหลือเฉพาะทองแดงที่อยู่ใต้วงจรพิมพ์เท่านั้น

ลบชั้นทองแดง

หลังจากนั้นถูบอร์ด PCB ด้วย scrapper เพื่อให้สายไฟโดดเด่น ตอนนี้เจาะรูในตำแหน่งที่เกี่ยวข้องและวางส่วนประกอบบนแผงวงจร

เจาะ PCB

บัดกรีส่วนประกอบบนบอร์ด สุดท้ายตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจรและหากความไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใดก็ตามที่ถอดชิ้นส่วนออกและเชื่อมต่ออีกครั้ง ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์การทดสอบความต่อเนื่องคือการตรวจสอบวงจรไฟฟ้าเพื่อตรวจสอบว่ากระแสไฟฟ้าไหลในเส้นทางที่ต้องการหรือไม่ (ว่าอยู่ในวงจรทั้งหมดแน่นอน) การทดสอบความต่อเนื่องทำได้โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย (ต่อสายในการจัดเรียง LED หรือชิ้นส่วนที่สร้างความปั่นป่วนตัวอย่างเช่นลำโพงเพียโซอิเล็กทริก) ในทางเลือก หากการทดสอบความต่อเนื่องผ่านแสดงว่าทำวงจรได้เพียงพอตามต้องการ ตอนนี้พร้อมสำหรับการทดสอบแล้ว ควรใช้กาวร้อนโดยใช้ปืนกาวร้อนที่ขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่เพื่อไม่ให้ขั้วของแบตเตอรี่หลุดออกจากวงจร

ขั้นตอนที่ 10: การทดสอบวงจร

หลังจากประกอบส่วนประกอบฮาร์ดแวร์บนบอร์ด PCB และตรวจสอบความต่อเนื่องแล้วเราจำเป็นต้องตรวจสอบว่าวงจรของเราทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่เราจะทดสอบวงจรของเรา หลังจากเปลี่ยน บน วางวงจรไว้ใกล้กับสถานที่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 25 องศา คุณจะสังเกตได้ว่าจานจะเริ่มร้อนขึ้นและจะหมุน ปิด ทันทีที่อุณหภูมิสูงขึ้น หลังจากทดสอบวงจรแล้วให้วางไว้ในฝาครอบ ผ้าคลุมสามารถออกแบบที่บ้านโดยใช้วัสดุใดก็ได้ ตัวอย่างเช่นสามารถออกแบบฝาไม้ได้สามารถออกแบบปลอกพลาสติกหรือวางวงจรไว้ในผ้าหนา ๆ แล้วเย็บ จากนั้นติดที่ด้านล่างของโซฟาโดยใช้เทปสองชั้น หมั่นตรวจสอบแบตเตอรี่และชาร์จบ่อยๆ

นั่นคือทั้งหมดสำหรับวันนี้ เยี่ยมชมเว็บไซต์ของเราสำหรับโครงการวิศวกรรมที่น่าสนใจเพิ่มเติมและอย่าลืมแบ่งปันประสบการณ์ของคุณหลังจากสร้างโครงการนี้ที่บ้านของคุณ