Peralatan rumah tangga ac yang dikontrol suhu menggunakan Arduino dan termistor

Misalkan Anda sedang duduk di sebuah ruangan dan merasa kedinginan dan Anda ingin pemanas Anda dihidupkan secara otomatis, dan kemudian mati setelah beberapa saat ketika suhu ruangan meningkat, maka proyek ini membantu Anda untuk mengontrol peralatan rumah Anda secara otomatis sesuai dengan suhu. Di sini kami mengontrol Peralatan AC Rumah dengan Arduino berdasarkan suhu. Di sini kami telah menggunakan Thermistor untuk membaca suhu. Kami sudah menghubungkan Thermistor dengan Arduino dan menampilkan Temperatur pada LCD.

Dalam tutorial ini, kami akan memasang alat AC dengan Relay dan membuat sistem otomasi rumah yang dikontrol suhu menggunakan Arduino. Ini juga menunjukkan suhu dan status alat pada layar LCD 16 * 2 yang terhubung dengan sirkuit.

Material Diperlukan

Arduino UNO
Relay (5v)
Layar LCD 16 * 2
Bola Lampu (CFL)
Termistor NTC 10k
Menghubungkan kabel
Resistor (1k dan 10k ohm)
Potensiometer (10k)

Diagram Sirkuit

Sistem Otomasi Rumah berbasis Suhu ini terdiri dari berbagai komponen seperti papan Arduino, layar LCD, Relay, dan termistor. Bekerja terutama tergantung pada relai dan termistor karena suhu meningkat relai akan dihidupkan dan jika suhu turun di bawah nilai preset maka Relai akan dimatikan. Peralatan Rumah tangga yang terhubung dengan Relay juga akan menyala dan mati secara sesuai. Di sini kami telah menggunakan bohlam CFL sebagai alat AC. Seluruh proses pemicuan dan pengaturan nilai suhu dilakukan oleh papan Arduino yang diprogram. Ini juga memberi kami detail tentang perubahan suhu di setiap setengah detik dan status alat di layar LCD.

Menyampaikan:

Relai adalah sakelar elektromagnetik, yang dikendalikan oleh arus kecil, dan digunakan untuk menghidupkan dan mematikan arus yang relatif jauh lebih besar. Berarti dengan menerapkan arus kecil kita dapat menghidupkan relay yang memungkinkan arus yang jauh lebih besar mengalir. Relai adalah contoh yang baik untuk mengontrol perangkat AC (arus alternatif), menggunakan arus DC yang jauh lebih kecil. Relay yang biasa digunakan adalah Relai Single Pole Double Throw (SPDT) yang memiliki 5 terminal sebagai berikut:

Ketika tidak ada tegangan yang diterapkan ke koil, COM (umum) terhubung ke NC (kontak biasanya tertutup). Ketika ada beberapa tegangan yang diterapkan ke koil, medan elektromagnetik yang dihasilkan, yang menarik Armature (tuas terhubung ke pegas), dan COM dan NO (kontak biasanya terbuka) terhubung, yang memungkinkan arus yang lebih besar mengalir. Relai tersedia dalam banyak peringkat, di sini kami menggunakan relai tegangan operasi 5V, yang memungkinkan arus 7A-250VAC mengalir.

Relai dikonfigurasikan dengan menggunakan rangkaian Driver kecil yang terdiri dari Transistor, Diode, dan resistor. Transistor digunakan untuk memperkuat arus sehingga arus penuh (dari sumber DC - baterai 9v) dapat mengalir melalui kumparan untuk memberi energi penuh. Resistor digunakan untuk memberikan bias pada transistor. Dan Diode digunakan untuk mencegah aliran arus balik, ketika transistor dalam keadaan OFF. Setiap kumparan Induktor menghasilkan EMF yang sama dan berlawanan ketika dimatikan secara tiba-tiba, hal ini dapat menyebabkan kerusakan permanen pada komponen, sehingga Diode harus digunakan untuk mencegah arus balik. Sebuah Relay modul mudah tersedia di pasar dengan semua sirkuit driver-nya di papan atau Anda dapat membuatnya dengan menggunakan komponen di atas. Di sini kami telah menggunakan modul Relay 5V

Menghitung Suhu menggunakan Thermistor:

Kita tahu dari rangkaian pembagi tegangan bahwa:

V _keluar = (V _dalam * Rt) / (R + Rt)

Jadi nilai Rtnya adalah:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

Di sini Rt akan menjadi resistansi termistor (Rt) dan R akan menjadi resistor 10k ohm.

Persamaan ini digunakan untuk perhitungan resistansi termistor dari nilai terukur tegangan keluaran Vo. Kita bisa mendapatkan nilai Voltage Vout dari nilai ADC pada pin A0 dari Arduino seperti yang ditunjukkan pada Kode Arduino yang diberikan di bawah ini.

Perhitungan Suhu dari resistansi termistor

Secara matematis resistansi termistor hanya dapat dihitung dengan bantuan persamaan Stein-Hart.

T = 1 / (A + B * ln (Rt) + C * ln (Rt) ³)

Dimana, A, B dan C adalah konstanta, Rt adalah resistansi termistor dan ln mewakili log.

Nilai konstanta untuk termistor yang digunakan dalam proyek ini adalah A = 1.009249522 × 10 ⁻³, B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴, C = 2.019202697 × 10 ⁻⁷. Nilai konstanta ini dapat diperoleh dari kalkulator di sini dengan memasukkan tiga nilai resistansi termistor pada tiga temperatur yang berbeda. Anda bisa mendapatkan nilai konstanta ini langsung dari lembar data Thermistor atau Anda bisa mendapatkan tiga nilai resistansi pada suhu berbeda dan mendapatkan nilai Konstanta menggunakan kalkulator yang diberikan.

Jadi, untuk menghitung suhu kita membutuhkan nilai resistansi termistor saja. Setelah mendapatkan nilai Rt dari perhitungan yang diberikan di atas masukkan nilai tersebut ke dalam persamaan Stein-hart dan kita akan mendapatkan nilai temperatur dalam satuan Kelvin. Karena ada perubahan kecil pada tegangan keluaran menyebabkan perubahan suhu.

Kode Arduino

Kode Arduino Lengkap untuk Peralatan Rumah Tangga dengan Suhu Terkendali ini diberikan di akhir artikel ini. Di sini kami telah menjelaskan beberapa bagiannya.

Untuk melakukan operasi matematika kami menggunakan file Header “#include ” dan untuk file header LCD adalah “#include " dan " #define RELAY 8 " digunakan untuk menetapkan pin input untuk relai . Kami harus menetapkan pin LCD dengan menggunakan kode.

#include #include "LiquidCrystal.h" #define RELAY 8 LiquidCrystal lcd (6,7,5,4,3,2); // ini dalam format seperti LCD (Rs, EN, D4, D5, D6, D7)

Untuk setup Relay (sebagai output) dan LCD pada saat mulai kita harus menulis kode dalam pengaturan kekosongan bagian

Batal penyiapan () {lcd.begin (16,2); lcd.clear (); pinMode (RELAY, OUTPUT); }

Untuk perhitungan temperatur dengan persamaan Stein-Hart menggunakan hambatan listrik termistor kami melakukan beberapa persamaan matematika sederhana dalam kode seperti yang dijelaskan pada perhitungan di atas:

float a = 1.009249522e-03, b = 2.378405444e-04, c = 2.019202697e-07; float T, logRt, Tf, Tc; Float Thermistor (int Vo) {logRt = log (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1))); T = (1,0 / (a + b * logRt + c * logRt * logRt * logRt)); // Kita mendapatkan nilai suhu dalam Kelvin dari persamaan Stein-Hart ini Tc = T - 273,15; // Ubah Kelvin menjadi Celsius Tf = (Tc * 1.8) + 32.0; // Konversi Kelvin ke Fahrenheit return T; }

Pada kode di bawah ini termistor fungsi membaca nilai dari pin analog Arduino, dan mencetak nilai suhu dengan melakukan operasi matematika

lcd.print ((Termistor (analogRead (0))));

Dan nilai tersebut diambil oleh fungsi Thermistor dan kemudian kalkulasi dimulai dengan mencetak

Terapung Termistor (int Vo)

Kita harus menuliskan kode untuk kondisi lampu ON dan OFF sesuai suhu sesuai dengan nilai suhu yang kita atur seperti jika suhu naik lebih dari 28 derajat Celcius lampu akan menyala jika kurang lampu tetap mati. Jadi setiap kali suhu naik di atas 28 derajat, kita perlu membuat Pin RELAY (PIN 8) tinggi untuk membuat modul Relay ON. Dan ketika suhu turun di bawah 28 derajat, kita perlu membuat pin RELAY rendah untuk mematikan Modul Relay.

if (Tc> 28) digitalWrite (RELAY, HIGH), lcd.setCursor (0,1), lcd.print ("Status lampu: ON"), tunda (500); lain jika (Tc <28) digitalWrite (RELAY, LOW), lcd.setCursor (0,1), lcd.print ("Status lampu: OFF"), penundaan (500);

Cara Kerja Sistem Otomasi Rumah Terkendali Suhu:

Untuk memberikan pasokan ke Arduino Anda dapat menyalakannya melalui USB ke laptop Anda atau menghubungkan adaptor 12v. LCD dihubungkan dengan Arduino untuk menampilkan nilai suhu, Thermistor dan Relay terhubung sesuai diagram rangkaian. Pin analog (A0) digunakan untuk mengecek tegangan pin thermistor setiap saat dan setelah dilakukan perhitungan menggunakan persamaan Stein-Hart melalui kode Arduino kita bisa mendapatkan temperatur dan menampilkannya pada LCD dalam satuan Celcius dan Fahrenheit.

Saat suhu meningkat lebih dari 28 derajat Celcius Arduino membuat Modul Relay Diaktifkan dengan membuat Pin 8 TINGGI (dimana modul Relay disambungkan) saat suhu dibawah 28 Derajat Arduino mematikan Modul Relay dengan membuat Pin RENDAH. Bohlam CFL juga akan menyala dan mati sesuai dengan modul Relay.

Sistem ini dapat sangat berguna dalam proyek Kipas dengan Kontrol Suhu dan Pengontrol suhu AC Otomatis.

Juga periksa berbagai jenis Proyek Otomasi Rumah kami menggunakan berbagai teknologi dan Mikrokontroler seperti: