Como fazer um termostato de fogão a lenha automático: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Para o meu projeto de aula de mecatrônica, decidi projetar e criar um termostato automático de fogão a lenha usando um Arduino habilitado para WiFi com um controlador PID acionando um motor de passo para controlar a posição do amortecedor em meu fogão a lenha. Tem sido uma experiência e uma jornada muito gratificantes e aprendi muito ao longo do caminho! Gostaria de compartilhar os detalhes do projeto e também como você pode fazer / adaptá-lo para sua própria aplicação.

Etapa 1: suprimentos

Fornecerei uma lista dos suprimentos que usei para criar este controlador junto com todos os esquemas e arquivos de design que usei ao longo do caminho.

Suprimentos:

• 1 Placa NodeMCU - Para conduzir o Stepper e executar o controlador PID - Banggood
• Driver de passo do módulo EasyDriver - Amazon
• Motor de passo NEMA 11 - Amazon
• 1 Mini placa Wemos D1 - Para sensor de temperatura e display LCD - Banggood
• Sensor DHT11 de Temperatura e Umidade - Amazon
• Display LCD 16x2 - Amazon
• Adaptador LCD i2c - Reduz o número de pinos de conexão LCD - Amazon
• Fonte de alimentação 12V - para alimentar o driver fácil
• Vários resistores - Amazon
• PN2222A ou transistor equivalente - Amazon
• Vários resistores
• 3 botões digitais - Amazon
• 1 ímã retangular de neodímio - Amazon
• Placas de circuito - Arquivos Gerber incluídos - Use JLCPCB para fazer o pedido - Mais detalhes abaixo
• Mola para tensor de polia intermediária de passo
• Parafuso da máquina para tensionar a polia e o eixo intermediário

Componentes impressos em 3D (STLs incluídos):

• Conjunto de controlador de stepper Damper
• Roldanas
• Caixa de controlador de passo
• Caixa do termostato / sensor de temperatura

Ferramentas:

• Ferro de solda
• Chaves de fenda

Código Arduino:

Fornecido na última etapa para a programação dos dois microcontroladores

Aplicativo:

Blynk- Este aplicativo é usado para se comunicar entre o sensor de temperatura e o controlador de amortecimento e para ser capaz de controlar os dispositivos do aplicativo

Etapa 2: solicitar placas de circuito

A primeira coisa que deve ser feita é solicitar as placas de circuito personalizadas do JLCPCB. Eles têm custos extremamente competitivos e têm um retorno extremamente rápido. Recebi meu PCB dentro de 4 dias ou fazendo um pedido.

1. Faça uma conta com JLCPCB.

2. Faça upload dos Arquivos Gerber anexados em seu site, um de cada vez, e selecione a quantidade desejada de cada um.

   Os valores padrão para todas as opções funcionam bem

Etapa 3: peças de impressão 3D

Se você tiver uma impressora 3D, ótimo! Basta imprimir todos os arquivos STL usando PLA ou ABS (eu usei ABS). Caso contrário, existem vários serviços de impressão 3D disponíveis online. Posso até imprimi-los para você, se necessário - Link para o formulário de solicitação.

Meu site: www. NESCustomDesign.com

Monte as peças do atuador de passo.

Etapa 4: circuitos de solda e PCBs

Use o esquema elétrico, as imagens e o vídeo anexados como um guia ao colocar os componentes na placa de circuito. Solde todos os componentes no lugar.

Etapa 5: programar controlador de amortecedor e termostato - NodeMCU

Use o Arduino IDE para programar o NodeMCU e o Wemos D1 Mini com os respectivos códigos fornecidos. Os tokens de autenticação Blynk específicos atribuídos a cada um de seus microcontroladores deverão ser personalizados, bem como suas credenciais WiFi em cada um dos arquivos.ino para o controlador de amortecedor e o sensor de temperatura do termostato.

As seções a seguir mostram as áreas que precisam ser personalizadas para refletir suas credenciais WiFi e Blynk.

// **************************** Configuração WiFi ******************* ***************************

// WiFi doméstico #define wifi_ssid "WiFi_SSID" #define wifi_pass "WiFi_Pass" wifiTimeout = 8000; // ************************************************* ************************************** // *********** ******************** Configuração do Blynk ***************************** ************* #define BLYNK_PRINT Serial #include char temp_auth = "Your_Thermostat_Blynk_Auth_Token"; char stove_auth = "Your_Damper_Control_Blynk_Auth_Token"; // Especifique o virtualPin neste ESP8266 WidgetBridge CurrTempBridge (V20); WidgetBridge setPointBridge (V24); BlynkTimer Timer; // ************************************************* **************************************

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