Levanta el pan perfecto, elabora cerveza hermosa y cría pollitos felices con un controlador de temperatura Arduino. Si vives en un clima menos que confiable como Inglaterra, las indicaciones que te dicen que mantengas algo a una temperatura determinada no son particularmente útiles: no tenemos aires acondicionados, y elevar el termostato para toda la casa no es práctico. solo haciendo una barra de pan. Incluso si se mantienen adentro, los polluelos pueden morir si la temperatura cae por la noche; y hacer que eclosionen en primer lugar tiene un rango de temperatura aún más estricto. Pero necesito mi pan, y los polluelos necesitan eclosión, así que en lugar de comprar equipos costosos, podemos improvisar un controlador de temperatura competente con un Arduino y piezas del hogar.
Lo mismo también es cierto para mantener los objetos frescos, puede ser un desperdicio ejecutar un refrigerador completo solo para hacer yogur, pero con un controlador de temperatura, el principio es el mismo. En lugar de activar un elemento de calentamiento, se activará el enchufe en un mini refrigerador u otro elemento de enfriamiento, como Peltier (refrigerador termoeléctrico), y por supuesto, la lógica se invertirá.
Que necesitarás
Este es un proyecto Arduino: si nunca antes has trabajado con Arduino, nuestra guía gratuita para principiantes es un lugar fantástico para comenzar.
- Arduino
- Sensor de temperatura: estoy usando un TMP36, un dispositivo de paquete único económico que viene con el kit para principiantes Oomlout (RU) / Sparkfun (EE. UU.).
- Relé o interruptores de enchufe RC
- Terminales de tornillo
- Caja para atrapar el calor
- Elemento de calefacción o bombilla incandescente y accesorio (o ambos)
El último elemento se ha dejado deliberadamente vago. Si tiene una bombilla incandescente (del tipo que se calienta, no una bombilla que ahorra energía), o una lámpara caliente para lesiones deportivas y similares, probablemente sea la más fácil de configurar. Estoy usando una banda calefactora, básicamente una banda de goma que se calienta cuando se pasa la electricidad, utilizada en barriles y barriles para las etapas iniciales de fermentación en vino o cerveza. Técnicamente, esto puede ser un riesgo de incendio cuando no está enrollado, por favor no hagas esto, solo lo estoy usando para probar . También puede comprar almohadillas térmicas para el mismo propósito.
Por razones de seguridad, estoy usando estos enchufes RC para cambiar los dispositivos de CA, con un controlador pirateado detallado en este artículo de domótica. Dispositivos de control de un Arduino: el inicio de los dispositivos de control de automatización del hogar de un Arduino: el inicio de la automatización del hogar tiempo, le mostré algunas formas de controlar el habla de sus proyectos Arduino a través de SiriProxy, los elementos hablables incorporados de OS X y algunas secuencias de comandos de Automator, o incluso un chip de hardware de reconocimiento de voz dedicado. Yo ... Leer más. Es inalámbrico, por lo que en ningún momento necesito tocar cables activos.
Detección de temperatura
Comencemos conectando y probando el sensor. [Diagrama de Adafruit]
Con el lado plano hacia usted y las patas hacia abajo, el sensor de temperatura TMP36 está conectado hacia arriba, señal, GND en ese orden. El + va a la salida de 3.3 V de Arduino; también necesita otra línea que vaya desde el pin de +3.3 V al pin AREF; esto le indica al Arduino que use 3.3 V para referencia de entrada analógica en lugar de 5 V. Conecte el pin de señal del sensor a A1. En intentos anteriores, había usado el TMP36 directamente en la línea de 5 V; Funciona, lamentablemente, cuando se combina con un relé, hubo una caída de potencia cada vez que se activó el relé, lo que dio como resultado lecturas altamente fluctuantes.
Utilicé un viejo cable de red como cable de señal, muy útil para tener cerca, ya que hay 8 cables adentro. El cable es bastante delgado, así que asegúrese de fortalecer el otro extremo con soldadura donde se enroscará en un bloque de terminales.
La fórmula en el código asume que estás usando el sensor tMP36; debería poder encontrar una muestra de código para otros sensores. Este código de muestra es de Adafruit: cárguelo y abra la consola serie para examinar la salida.
Compare con un termómetro si es posible. Las lecturas no están bien?
- Verifique que el voltaje que se está suministrando es en realidad 3.3 V
- ¿El AREF está conectado a 3.3 V también?
Añadiendo lógica de interruptor
Para controlar el elemento calefactor, estoy usando estos enchufes RC de Maplin, y he desmontado el controlador. Solo el pin de tierra y de control debe estar conectado. Modifiqué el código para incluir las bibliotecas relevantes que puedes descargar desde aquí.
En este punto, también eliminaré todas las referencias a Farenheit y continuaré trabajando solo con Celsius. Luego definí una temperatura deseada para mantener y agregué en una estructura de control simple como esta:
if(temperatureC< desiredTempC){ mySwitch.switchOn(1, 1); Serial.println("Heater ON"); } else{ Serial.println("Heater OFF"); mySwitch.switchOff(1, 1); } Aquí no hay nada complejo que no comprenda: simplemente comparar la lectura actual de temperatura con la deseada y encender el interruptor si es más bajo; de lo contrario, apágalo.
El código completo se puede encontrar aquí, aunque tendrá que ajustarlo si está utilizando un relevo (no es difícil). Aquí está el diagrama de cableado completo que utilicé:
Poniendolo todo junto
Fije el sensor con cinta adhesiva dentro de la caja que está utilizando y coloque el elemento calefactor donde sea apropiado. Establezca la temperatura deseada y enciéndala todo. Si mantiene su PC conectada por el momento, puede usar la consola serie para observar los cambios a medida que su caja se calienta.
Más trabajo
- Para disminuir el impacto de las fluctuaciones de temperatura, puede intentar suavizar los resultados. Cree una matriz para almacenar 10 lecturas y calcule un promedio en cada ciclo.
- Para evitar la activación y desactivación rápida del elemento calefactor, cree una variable para almacenar una cuenta regresiva. Cada vez que lo active o desactive, registre la hora actual en la cuenta regresiva, luego, antes de volver a cambiar el estado, verifique si ha transcurrido X cantidad de tiempo desde el último cambio de estado.
- Para un proyecto sin computadora, conecte una pequeña pantalla LCD para mostrar la temperatura actual y le permita ver la temperatura actual y la deseada.
Poniéndolo a prueba
Finalmente, ¿cuál sería este proyecto sin una pequeña prueba? Arreglé un lote de masa premezclada en la máquina de hacer pan y la partí en dos panes. El fermentado dentro de la caja era ligeramente más grande, pero la temperatura del aire ambiente hoy en día es de 26 grados Celsius de todos modos, esto sería mucho más útil en invierno. En cualquier caso, mejor voy a hacer un poco de sopa para acompañar este delicioso pan.
Entonces, ¿qué harías que requiera una temperatura constante?
Crédito de la imagen: Ian Watkins / flickr