Créez votre propre contrôleur de température avec un Arduino

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Soulevez le pain parfait, préparez une belle bière et élevez des poussins heureux avec un contrôleur de température Arduino. Si vous vivez dans un climat peu fiable comme l'Angleterre, les instructions qui vous disent de garder quelque chose à une température définie ne sont pas particulièrement utile - nous n'avons pas de climatiseurs, et augmenter le thermostat pour toute la maison n'est pas pratique pour Miche de pain. Même gardés à l'intérieur, les poussins peuvent mourir si la température baisse la nuit; et les faire éclore en premier lieu a une plage de température encore plus stricte. Mais j'ai besoin de mon pain et les poussins ont besoin d'éclosion - donc au lieu d'acheter un équipement coûteux, nous pouvons concocter un contrôleur de température compétent avec un Arduino et des morceaux de ménage.

Il en va de même pour garder les articles au frais - il peut être inutile de faire fonctionner un réfrigérateur entier juste pour faire du yaourt - mais avec un contrôleur de température, le principe est le même. Au lieu d'activer un élément chauffant, vous allez activer la fiche d'un mini-réfrigérateur ou d'un autre élément de refroidissement, comme un

Peltier (refroidisseur thermoélectrique) - et bien sûr, la logique sera inversée.

Ce dont tu auras besoin

Il s'agit d'un projet Arduino - si vous n'avez jamais travaillé avec Arduino auparavant, notre guide du débutant gratuit Débuter avec Arduino: Guide du débutantArduino est une plate-forme de prototypage électronique open source basée sur du matériel et des logiciels flexibles et faciles à utiliser. Il est destiné aux artistes, designers, amateurs et à toute personne intéressée par la création d'objets ou d'environnements interactifs. Lire la suite est un endroit fantastique pour commencer.

• Arduino
• Capteur de température - J'utilise un TMP36, un appareil monobloc bon marché fourni avec le Oomlout (UK) / Sparkfun (US) kit pour débutant.
• Relais ou interrupteurs à fiche RC
• Bornes à vis
• Boîte pour emprisonner la chaleur
• Élément chauffant ou ampoule à incandescence et luminaire (ou les deux)

Le dernier point a été délibérément laissé vague. Si vous avez une ampoule à incandescence (du genre qui chauffe, pas une ampoule à économie d'énergie), ou une lampe chaude pour les blessures sportives et autres, c'est probablement la plus facile à installer. J'utilise une bande chauffante - essentiellement une bande de caoutchouc qui chauffe lorsque l'électricité passe, utilisée sur les bonbonnes et les fûts pour les premières étapes de fermentation dans la fabrication du vin ou de la bière - techniquement, cela peut être un risque d'incendie lorsqu'il n'est pas enroulé autour de quelque chose, donc s'il vous plaît ne faites pas cela, je ne l'utilise que pour tester. Vous pouvez également acheter des coussinets chauffants dans le même but.

Pour des raisons de sécurité, j'utilise ces fiches RC pour commuter les appareils CA, avec un contrôleur piraté en détail dans cet article domotique Contrôler les appareils d'un Arduino: le début de la domotiqueLa dernière fois, je vous ai montré quelques façons de contrôler la parole de vos projets Arduino via SiriProxy, OS X éléments parlables intégrés et certains scripts Automator, ou même un matériel de reconnaissance vocale dédié puce. JE... Lire la suite . Il est sans fil, donc à aucun moment je n'ai besoin de toucher des fils sous tension.

Détection de température

Commençons par câbler et tester le capteur. [Diagramme d'Adafruit]

Avec le côté plat vers vous et les jambes face vers le bas, le capteur de température TMP36 est câblé +, signal, GND dans cet ordre. Le + va à la sortie 3,3 V d'Arduino; vous avez également besoin d'une autre ligne allant de +3,3 V à la broche AREF - cela indique à l'Arduino d'utiliser 3,3 V pour la référence d'entrée analogique au lieu de 5 V. Connectez la broche de signal du capteur à A1. Lors de tentatives précédentes, j'avais utilisé le TMP36 directement sur la ligne 5 V; cela fonctionne, mais malheureusement lorsqu'il est associé à un relais, il y avait une coupure de courant chaque fois que le relais était activé, ce qui entraînait des lectures très fluctuantes.

J'ai utilisé un vieux câble réseau comme câble de signal - très utile d'avoir autour, car il y a 8 fils à l'intérieur. Cependant, le câble est assez fin, alors assurez-vous de renforcer l'autre extrémité avec de la soudure où il sera vissé dans un bornier.

La formule du code suppose que vous utilisez le capteur tMP36; vous devriez pouvoir trouver un exemple de code pour d'autres capteurs. Cette l'exemple de code provient d'Adafruit - chargez-le et ouvrez la console série pour examiner la sortie.

Comparez avec un thermomètre si possible. Les lectures ne sont pas bonnes?

• Vérifiez que la tension fournie est bien de 3,3 V
• L'AREF est-il également connecté à 3,3 V?

Ajout dans Switch Logic

Pour contrôler l'élément chauffant, j'utilise ces prises RC de Maplin, et ont démonté le contrôleur. Seules la masse et la broche de commande doivent être connectées. J'ai modifié le code pour inclure les bibliothèques pertinentes que vous pouvez télécharger ici.

À ce stade, je vais également supprimer toutes les références à Farenheit et continuer à travailler avec Celsius uniquement. J'ai ensuite défini une température souhaitée à maintenir, et ajouté une structure de contrôle simple comme ceci:

if (temperatureC 

Il n'y a rien de complexe ici que vous ne comprendrez pas - il suffit de comparer la lecture de la température actuelle à celle souhaitée, et d'activer l'interrupteur s'il est plus bas; sinon, désactivez-le.

Le code complet peut être trouvé ici, mais vous devrez régler cela si vous utilisez un relais (ce n'est pas difficile). Voici le schéma de câblage complet que j'ai utilisé:

Mettre tous ensemble

Collez le capteur à l'intérieur de la boîte que vous utilisez et placez l'élément chauffant à l'endroit approprié. Réglez la température souhaitée et allumez le tout. Si vous gardez votre PC connecté pour l'instant, vous pouvez utiliser la console série pour observer les changements pendant que votre boîtier chauffe.

La poursuite des travaux

• Pour atténuer l'impact de toute variation de température, vous pouvez essayer de lisser les résultats. Créez un tableau pour stocker 10 lectures et calculez une moyenne sur chaque boucle.
• Pour éviter une activation et une désactivation rapides de l'élément chauffant, créez une variable pour enregistrer un compte à rebours. Chaque fois que vous activez ou désactivez, enregistrez l'heure actuelle dans le compte à rebours, puis avant de commuter à nouveau l'état, vérifiez si X laps de temps s'est écoulé depuis le dernier changement d'état.
• Pour un projet sans ordinateur, connectez un petit écran LCD pour afficher la température actuelle et vous permettre de voir la température actuelle et souhaitée.

Le mettre à l'épreuve

Enfin, que serait ce projet sans un petit test? J'ai fouetté un lot de pâte prête à l'emploi dans la machine à pain et je l'ai divisé en deux pains. Celui levé à l'intérieur de la boîte était légèrement plus grand, mais la température de l'air ambiant est aujourd'hui d'environ 26 degrés Celsius de toute façon - ce serait beaucoup plus utile en hiver. Quoi qu'il en soit, je ferais mieux d'aller faire de la soupe pour accompagner ce joli pain.

Alors, que feriez-vous qui nécessite une température constante?