Автоматический контроллер температуры и влажности для домашних питомцев на базе Arduino

Джек и Хосе, пара прекрасных хомячков, жили со мной более 100 дней и ночей. Их мягкая и белая шерсть давала мне покой и тепло, особенно во время программирования зимними вечерами.

Но на прошлой неделе произошла трагедия. Холодный воздух пришел из Сибири, и в Шэньчжэне сильно снизилась температура и влажность. Такая погода продлилась 10 дней. Температура держалась на уровне 10 градусов, и я сильно замерзал каждый день. Но случилось страшное: Джек и Хосе, они покинули меня навсегда…

Это был печальный полдень. После их похорон, по пути домой, у меня появилась новая идея: я должен сделать домик с теплым полом и системой кондиционирования воздуха для моих будущих новых друзей.

Шаг 1: Подготовка модулей

Как специалист по разработке программного обеспечения я не очень хорошо разбираюсь в аппаратных средствах. Потому я решил применить наиболее удобную для использования платформу — Arduino.

После поисков в сети Интернет я выбрал следующие модули:

  • Контроллер Crowduino: совместимая платформа Arduino, с некоторыми обновленными функциями для удобства использования.
  • Датчик температуры и влажности и резистор номиналом 4,7 кОм. Этот датчик мне нужен для передачи в контроллер текущих значений температуры и влажности.
  • LCD шилд с кнопками. С помощью данного LCD я смогу визуально контролировать текущую температуру и влажность.
  • 2-канальный релейный модуль. Поскольку модуль Ultrasonic Nebulizer использует питание более 5 В, я использовал релейный модуль для контроля включения/выключения Ultrasonic Nebulizer.
  • Модуль Ultrasonic Nebulizer для увеличения влажности воздуха.
  • Шилд с винтовыми клеммами, данный шилд помогает мне удобно соединять провода.
  • Тепловая пластина: данная тепловая пластина работает как нагреватель для домика домашних питомцев.
  • Некоторое количество проводов.
  • В основном датчик температуры и влажности передает данные о том, как холодно вокруг, в контроллер Crowduino. Если контроллер Crowduino “считает”, что очень холодно, тогда он подключает тепловую пластину, чтобы согреть хомяка или модуль ultrasonic nebulizer для начала кондиционирования воздуха.

    Шаг 2: Измерение температуры и влажности

    Базовое подключение всех модулей (Crowduino, датчика температуры, релейного модуля и т.д.) показано на рисунке выше.

    Сначала, подсоедините датчик температуры и влажности AM2302 к плате контроллера Crowduino. Используя проволочную перемычку, подсоедините выводы питания датчика AM2302 к выводам Vcc и GND контроллера Crowduino, далее подсоедините вывод “SIG” датчика AM2302 к A1 Crowduino.

    Примите во внимание, что необходимо установить нагрузочный резистор 4,7 кОм между выводом “SIG” датчика AM230 и Vcc. В действительности вы можете найти множество других модулей температуры и влажности, в которые встроен нагрузочный резистор. В этом случае вам не нужно добавлять нагрузочный резистор самостоятельно, что упрощает дальнейшую сборку.

    Шаг 3: Подсоедините реле к контроллеру Crowduino, для контроля модуля ultrasonic nebulizer и тепловых пластин.

    Подсоедините выводы “IIN1”и “IN2” 2-канального релейного модуля к выводам A4 и A5 контроллера Crowduino (или к шилду с винтовыми клеммами), далее подключите питание к релейному модулю с помощью проволочных перемычек. Таким способом Crowduino может отдельно контролировать 2 реле для включения/выключения питания модуля ultrasonic nebulizer и тепловых пластин.

    И, наконец, подсоедините модуль ultrasonic nebulizer и тепловые пластины к реле. Для модуля ultrasonic nebulizer, я отрезал его положительный проводник и подсоединил один его конец к выводу “COM” реле1 (вывод в середине). Далее второй конец я подсоединил к выводу ”NO” реле1. Для тепловых пластин будет легче припаять их выводы к DC гнезду. Подключите реле2 аналогичным способом, как для модуля ultrasonic nebulizer.

    После подключения основные аппаратные средства для нового домика хомяков готовы.

    Для контроля текущей температуры и влажности я добавил к своей системе LCD шилд с кнопками. Подсоедините шилд с кнопками к шилду с винтовыми клеммами. Фактически данный шилд является опциональным, поскольку не всем требуется визуальное отображение текущих значений температуры и влажности.

    Шаг 4: Загрузка программ в Crowduino

    Загрузите нижеуказанную программу и откройте ее на вашем Arduino IDE.

    В данной программе я установил пороговое значение температуры величиной 9 градусов, а пороговое значение влажности в значение 45. То есть, когда температура, измеренная датчиком, ниже 9 градусов, контроллер crowduino будет контролировать релейный модуль для подачи питания на тепловые пластины, чтобы обогревать хомяков; когда относительная влажность упадет ниже 45% включится модуль ultrasonic nebulizer для увеличения влажности воздуха.

    Естественно, если необходимо изменить пороговое значение температуры или влажности, просто измените параметры «temLowTrigger» и «humLowTrigger» температуры и влажности для включения тепловой пластины и модуля ultrasonic nebulizer.

    Шаг 5: Тестирование и установка

    Когда система работает, текущие значения температуры и влажности можно контролировать с помощью LCD шилда с кнопками.

    Поместите тепловую пластину на дно домика хомяка. Также добавьте немного древесной муки, поскольку она позволяет сохранять тепло в домике и служит как одеяло. Тепловая пластина будет активирована, когда температура упадет ниже 9 градусов и останется включенной вплоть до температуры 40 градусов. Поместите модуль ultrasonic nebulizer в воду на глубину около 0,3 метра. Модуль активируется, когда относительная влажность упадет ниже 45%.

    После тестирования, система работает превосходно. Тепловая пластина начнет нагрев, если температура низкая, при этом модуль ultrasonic nebulizer также начнет работать. При этом будет мигать светодиодный индикатор.

    Я думаю, благодаря этой системе мой будущий хомяк будет просто счастлив!

    Оригинал статьи

    Прикрепленные файлы:

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.