Pengatur Air/Mandi Arduino: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Hari ini, kita akan membangun pengatur air sederhana. Ini adalah proyek yang sangat sederhana dan sangat mudah untuk dibangun. Perangkat ini mengontrol katup solenoid untuk mengontrol aliran air berdasarkan waktu yang ditentukan. Kali ini dapat dengan mudah diubah dan kodenya dimodifikasi jika diperlukan. Bahan-bahan untuk proyek ini akan mudah diperoleh dan dibeli. Situs web yang bagus untuk mendapatkan komponen murah adalah aliexpress atau ebay.

Perlengkapan

Arduino Uno (1)

Papan tempat memotong roti (1)

Kabel jumper pria ke pria

Kabel jumper pria ke wanita

resistor 220ohm (2)

Modul LCD 1602 (1)

Solenoid 12V (1)

MOSFET (Saya menggunakan IRFZ44N, tetapi setiap MOSFET harus berfungsi)

1N4007 Dioda (1)

Bel (1)

Konverter Peningkatan Uang XL6009 (1)

Potensiometer atau Pemangkas 100K (1)

Beralih (1)

Wadah plastik (opsional, tetapi direkomendasikan)

Langkah 1: Prototipe Sirkuit

Prototipe sirkuit pada papan tempat memotong roti sesuai dengan skema. Saya membuat beberapa perubahan pada sirkuit aslinya. Karena saya tidak memiliki katup solenoid sekarang, saya menggunakan mosfet dan led untuk mensimulasikan menyalakan dan mematikan solenoid. Jika Anda memiliki solenoida, Anda perlu menggunakan konverter boost untuk meningkatkan rel 5v ke 12v untuk mengganti solenoida. Saya menggunakan konverter boost versi DIY, tetapi lebih disukai membelinya dari aliexpress. Jika Anda tidak tahu cara menggunakan papan tempat memotong roti, silakan tonton video youtube yang sangat berguna ini di sini: https://www.youtube.com/watch? v=6WReFkfrUIk

Penyelesaian masalah:

Jika tidak ada yang muncul di layar lcd, coba sesuaikan potensiometer. Perangkat ini mengontrol intensitas dan kontras lampu latar. Pastikan Anda menggunakan dioda flyback pada sumber MOSFET atau Anda akan menggorengnya. Ini karena lonjakan sakelar induktif dari solenoida ketika dihidupkan dan dimatikan.

Langkah 2: Mengunggah Kode

Unduh Arduino IDE jika Anda belum melakukannya dari https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Jika Anda ingin mengubah waktu mandi dan waktu pemanasan, Anda dapat mengubah waktu pada 2 baris pertama kode di bawah konfigurasi pengguna. Sebelum Anda mengunggah, pastikan Anda memilih papan dan port serial yang benar. Ini dapat dilakukan dengan pergi ke alat dan kemudian papan dan port. Jika Anda mengalami kesulitan menggunakan arduino, silakan tonton video youtube yang sangat berguna ini oleh Afrotechmods:

Langkah 3: Menguji Sirkuit

Hubungkan bank baterai 5v Anda ke sirkuit dan arduino dan nyalakan sakelar daya. Perangkat harus mulai menghitung mundur dari waktu yang ditentukan dan bel akan berbunyi bip selama interval waktu tertentu. MOSFET harus dimatikan setelah perangkat menghitung mundur ke nol. Anda dapat memverifikasi ini dengan menggunakan led yang terhubung ke resistor 220ohm antara rel 5v dan sumber MOSFET. Pastikan saluran pembuangan MOSFET terhubung ke ground. Saya memang mengalami beberapa masalah selama pengujian sirkuit. Ketika saya mencolokkan arduino, led saya memutuskan untuk meledak dengan keras. Saya menyadari bahwa saya tidak menambahkan resistor pembatas arus ke led. Setelah saya mengganti led dengan yang baru dan menambahkan resistor, tidak ada lagi masalah yang terjadi dan rangkaian bekerja dengan sangat baik.

Langkah 4: Memahami Sirkuit

Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana sirkuit ini bekerja. Arduino adalah mikrokontroler dan pada dasarnya adalah otak dari seluruh pengaturan ini. Kami telah memprogramnya dengan kode lcd untuk menggerakkan layar lcd. Kami menggunakan pin keluaran digital pada arduino untuk mengirimkan pulsa sinyal tinggi atau rendah ke gerbang MOSFET untuk menyalakannya. Anda mungkin bertanya-tanya apa itu MOSFET. MOSFET adalah perangkat yang menyala dan mati berdasarkan sinyal input dan memungkinkan daya mengalir di antara 2 pin lainnya. Beginilah cara laptop Anda menyala. Saat Anda menekan tombol daya, sinyal dikirim ke MOSFET yang memungkinkan daya pengisi daya atau daya baterai mengalir ke motherboard laptop. Dalam hal ini, kami menggunakan MOSFET untuk menghidupkan katup solenoida. Katup solenoida membutuhkan 12v untuk menyala dan ledakan arus yang sangat tinggi untuk membukanya pada awalnya. Inilah sebabnya mengapa kita membutuhkan MOSFET. Output dari arduino hanya dapat memasok 5v pada 100ma, jadi kami menghubungkan mosfet antara solenoid dan sumber daya 12v, yang dapat memberikan lebih banyak daya. Kami membuat sumber daya 12v ini dengan menggunakan konverter boost, yang menaikkan 5v kami dari arduino kami menjadi 12v untuk menggerakkan katup solenoid. Potensiometer adalah perangkat yang memungkinkan penyesuaian resistansi, yang seperti gaya pemblokiran untuk arus. Ketika kita menyesuaikan potensiometer ini di dekat layar lcd, kita mengubah tegangan ke lampu latar, yang mengurangi atau meningkatkan kontras dan intensitas cahaya latar. Anda mungkin bertanya apa itu dioda dan mengapa dibutuhkan di sirkuit ini. Dioda adalah perangkat yang memungkinkan arus mengalir dalam satu arah, tetapi tidak sebaliknya. Di sirkuit ini, kami mengonfigurasinya sebagai dioda flyback. Solenoid terdiri dari elektromagnet untuk mengangkat penutup dan menutupnya ketika arus diterapkan. Ketika solenoida menutup, ia mengirimkan pulsa arus yang sangat tinggi kembali ke MOSFET, yang dapat dengan mudah menggorengnya. Kami menggunakan dioda ini untuk mengirim pulsa tinggi ini kembali ke saluran listrik untuk menghemat MOSFET kami. Anda tidak memerlukan dioda ini agar rangkaian berfungsi, tetapi disarankan untuk tujuan keandalan. Kami menggunakan papan tempat memotong roti untuk menguji sirkuit dengan cepat dan membuatnya berfungsi. Anda tidak perlu menyolder komponen apa pun jika menggunakan papan tempat memotong roti. Menyolder sirkuit bisa sangat memakan waktu dan bahkan mungkin tidak berfungsi dengan baik pada upaya pertama Anda. Inilah sebabnya mengapa kami menggunakan papan tempat memotong roti untuk menguji sirkuit terlebih dahulu dan memastikannya berfungsi dan kemudian kami menyoldernya pada papan proto untuk menjadikannya produk akhir yang fungsional.

Gambar-gambar:

1 - Pinout MOSFET

2 - layar LCD

3 - 12v solenoida

4 - Tingkatkan konverter

4 - Arduino uno

5 - Potensiometer

6 - Dioda

7 - Papan tempat memotong roti

8 - Protoboard

Langkah 5: Instruksi Ini Belum Sepenuhnya Selesai

Karena saya tidak memiliki katup solenoid, saya tidak dapat menguji sirkuit dengan benar dalam situasi kehidupan nyata. Segera setelah saya menerima katup, saya akan segera mulai merancang selungkup, menyolder komponen pada PCB, dan mengujinya di kamar mandi saya. Saya akan memperbarui instruksi ini sesegera mungkin. Terima kasih atas pengertian Anda.