Aquecedor de água Bluetooth DIY com tecnologia Arduino: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

NOTA: Isso é apenas para teste (IU usando remotexy.com) para controlar o aquecedor de água DC 12v (originalmente para uso no carro - tomada de força 12v mais leve).

Admito que algumas partes usadas neste projeto "não são a melhor escolha" para o seu propósito, mas novamente este é apenas um projeto de teste. (utilizo apenas peças já disponíveis, para mostrar que é possível controlar este Aquecedor Portátil de Água através do seu smartphone).

O objetivo deste teste é "Tornar o aquecedor / aquecedor de água de caneca de 12 volts DC controlável via Bluetooth a partir de smartphones Android"

E eu defino "controlável" para este teste específico como uma habilidade para:

Controle manual

(Ligue, defina a velocidade de energia de aquecimento, desligue, mostrando a temperatura atual da água).

Controle automático

(Defina a temperatura desejada da água e ajuste a velocidade de aquecimento automaticamente para manter a temperatura atual da água em torno da temperatura definida). NOTA: não estou usando PID lib, apenas IF ELSE (State Condition).

Como você pode ver nas sessões de tela finais da IU do Android, há 2 tipos de IU para controlar este aquecedor de caneca, aquele com controle deslizante significa seu controle manual, para que possamos controlar a potência de aquecimento manualmente. O outro com nível de% (porcentagem) significa ajuste automático de aquecimento, mantendo a temperatura atual da água em torno da configuração de temperatura definida.

Etapa 1: peças usadas

• Car Mug Heater, é para uso interno, originalmente alimentado por tomada de 12v cigarete.
• Adaptador de alimentação 12v 2A ac para dc, modifiquei a extremidade com soquete fêmea cigarete.
• Fita Kapton, substituo a fita original (que conecta o cabo de aquecimento ao corpo da caneca) dentro do aquecedor de canecas por esta fita.
• Arduino nano.
• Sensor de temperatura à prova d'água DS18B20.
• Módulo bluetooth HC-05, para comunicar com smartphone.
• Módulo de acionamento de motor de passo L298, ponte H.
• Buzzer, para alertar quando (no modo manual) atingir determinada temperatura.

NOTAS sobre as peças utilizadas:

Depois de alguma tentativa, a temperatura máxima da água após 50 minutos de "aquecimento" é de cerca de 50 graus Celsius. Talvez devessem chamar isso de aquecedor de canecas

Etapa 2: Como funciona o sistema

A imagem meio que mostra como isso funciona, basicamente usamos smartphone para enviar (e receber) comandos para o arduino nano, arduino e então enviar o sinal pwm que mudará para a saída DC (pelo módulo do motor L298 DC) para o aquecedor.

Uma vez que este é apenas um projeto de teste, não estou fornecendo conexão detalhada entre as peças, mas pesquisando em menos de um minuto certamente obterá um resultado sobre a conexão detalhada em relação às peças que usei.

Etapa 3: Criação da IU

Novamente, estou usando a solução remotexy.com para a criação da interface do usuário. Remotexy oferece opções muito flexíveis e ampla variedade de botão / interruptor / controle deslizante. Ele também (agora) suporta wi-fi e internet / IP, não apenas bluetooth. (na verdade, pelo meu entendimento, o bluetooth só funciona para o sistema operacional Android, com IOS você precisa de wi-fi / internet).

No modo manual (screenhoot com controle deslizante vertical à esquerda), na verdade definimos PWM para aquecedor (ou devo chamá-lo de mais quente). Tem um intervalo de 0-100% que se traduzirá em 0-255 para PWM. (255 significa 100%, o que significa que 12 V DC serão entregues).

Este modo manual também tem temperatura de aviso codificada em 50 graus Celsius. Quando a temperatura da água atual atinge 50 graus Celsius, E a potência do controle deslizante não está na posição 0 (zero), a campainha avisará constantemente, ATÉ a posição do controle deslizante na posição 0 (zero). Isso (chegando a 50 graus Celsius), seria um trabalho difícil, já que esses "aquecedores" são muito lentos para aumentar a temperatura da água. Meu resultado mostra que leva quase 1 hora para atingir 45 graus a partir de 20 graus Celsius.

No modo automático (tela sem controle deslizante vertical), definimos a temperatura desejada e o PWM será ajustado automaticamente para manter a temperatura da água o mais próximo possível da temperatura desejada. Estou usando 5 níveis de PWM para este modo automático, 100% PWM (255), 75% PWM (cerca de 190), 50% PWM (128), 25% PWM (64) e 0% PWM (0).

Não há alerta / alarme para este modo.

Etapa 4: Resultado do teste

Assim, a interface do usuário funciona, posso definir o modo manual ou modo automático.

Após 60 minutos (1 hora inteira!) De "aquecimento" ou devo dizer "aquecimento", a temperatura da água atinge apenas 50 graus Celsius. Sem calcular dados científicos, apenas usando meu sentimento, acho isso muito ruim e ineficiente.

Mas isso é apenas para teste, então, funciona.

Há muitas melhorias que podem ser feitas para este projeto, incluindo o uso de aquecedor DC "adequado" e mais poderoso, usando ESP-12 em vez do Arduino Nano, que tornará este projeto mais capaz de IoT, lib PID adequada para modo automático em vez de usar State Con, e muitos mais.