Ventilateur automatique/Système de climatisation : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Bienvenue! Dans ce Instructable, je vais vous expliquer comment construire votre propre système de ventilation/climatisation automatique. Ce Instructable traite d'un ventilateur de fenêtre, qui est utilisé pour refroidir les pièces dans la chaleur de l'été. L'objectif de ce projet est de créer un système qui surveillera et régulera automatiquement la température d'une pièce en contrôlant un ventilateur de fenêtre commun. De plus, la possibilité de contrôler le ventilateur sans fil avec un smartphone sera mise en œuvre à l'aide d'une carte de développement Wifi Esp8266/NodeMCU avec l'application IoT, Blynk. Le système de contrôle principal utilise un Arduino et quelques autres composants. Entrons-y !

Étape 1: Rassembler les composants

Pour ce Instructable, vous aurez besoin de:

- Arduino Uno (livré avec un câble de données USB) - Achetez ici (Amazon) (d'autres cartes similaires comme l'Arduino Mega fonctionneront également)

- Écran LCD 16x2 (dans ce projet, j'utilise un écran sans adaptateur de module à 16 broches. Si vous avez l'adaptateur, Arduino propose des tutoriels sur la façon de câbler l'adaptateur de module à un Arduino Uno)

- Capteur de température/humidité DHT11 (3 broches) - Achetez ici (Amazon) - il existe deux versions: une à 3 broches et une à 4 broches. Ici, j'utilise le capteur à 3 broches car il est plus facile à utiliser et à câbler car vous n'avez pas besoin d'ajouter de résistance. Assurez-vous de vérifier le brochage de votre capteur, car différents fabricants ont des brochages légèrement différents pour ce capteur.

- Potentiomètre 10k Ohm - Achetez ici (Amazon)

- 2 boutons-poussoirs - Achetez ici (Amazon)

- Servo à engrenages en métal - Achetez ici (Amazon) - vous n'avez pas besoin d'utiliser un servo à engrenages en métal, car tout dépend de votre ventilateur de fenêtre. Le servo sera utilisé pour déplacer l'interrupteur sur le ventilateur, donc tout dépend de la force nécessaire pour déplacer l'interrupteur. J'utilise un servo à engrenages en métal costaud parce que mon ventilateur a un interrupteur robuste, et en général, les servos à engrenages en métal sont beaucoup moins susceptibles de se casser que les servos à engrenages en plastique ordinaires.

- Câbles de raccordement mâle à mâle et mâle à femelle - Achetez ici (Amazon)

- Carte de développement Wifi Esp8266/NodeMCU - Achetez ici (Amazon)

- Blynk (Application mobile gratuite disponible sur App Store et Google Play)

- Câble Micro USB pour la programmation Esp8266/NodeMCU

- Matériaux divers pour la construction d'un dispositif permettant au servomoteur de déplacer l'interrupteur sur le ventilateur. (Une photo de mon appareil sera incluse plus bas)

Étape 2: Câblage de tout

Le schéma de câblage sur mesure pour l'Arduino est présenté ci-dessus.

*NOTE IMPORTANTE*

Les DHT11 et Esp8266/NodeMCU doivent encore être câblés à l'Arduino. Le servo doit également être connecté au Esp8266/NodeMCU.

Connexions:

DHT11 - Arduino

VCC - 5v (sur maquette)

GND - GND (sur maquette)

Signal (S) - Broche analogique A0

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Arduino - Esp8266/NodeMCU

Broche numérique 8 - Broche numérique 3 (D3)

Broche numérique 9 - Broche numérique 2 (D2)

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Connexions d'asservissement

Fil rouge - 5v (sur maquette)

Fil noir/marron - GND (sur la maquette)

Fil jaune/orange - Broche numérique 0 (D0) sur Esp8266/NodeMCU

Étape 3: Programmation de l'Arduino

Le fichier Arduino téléchargeable pour le circuit Arduino principal se trouve ci-dessous.

*IMPORTANT*

Assurez-vous que les bibliothèques requises sont installées (dht11 et LiquidCrystal)

* Si vous avez déjà installé ces deux bibliothèques (vérifiez, car il existe de nombreuses bibliothèques DHT11 différentes), vous pouvez télécharger le code Arduino du fichier ci-dessus sur votre Arduino *

Pour télécharger la bibliothèque LiquidCrystal, dans l'IDE Arduino, cliquez sur Sketch, Inclure la bibliothèque, puis cliquez sur Gérer les bibliothèques. Attendez que toutes les bibliothèques se chargent, puis tapez LiquidCrystal dans la barre de recherche. Ce devrait être la première bibliothèque à apparaître, par Arduino et Adafruit. (Pour info, cela peut déjà être installé, car c'est l'une des bibliothèques qui sont souvent intégrées lorsque vous téléchargez l'IDE. Si c'est le cas, passez simplement au paragraphe suivant) Assurez-vous qu'il s'agit de la version la plus récente, puis cliquez sur Installer. Une fois l'installation terminée, fermez l'IDE.

Pour télécharger la bibliothèque dht11, allez ici, et cliquez sur le bouton vert à droite qui dit "Cloner ou Télécharger", et cliquez sur "Télécharger ZIP". Un fichier zip doit être téléchargé sur votre appareil. Ouvrez l'IDE Arduino et cliquez sur Sketch, Inclure la bibliothèque et Ajouter une bibliothèque. ZIP. Sélectionnez le fichier ZIP compressé que vous venez de télécharger. Une fois la bibliothèque installée avec succès, fermez à nouveau l'IDE. Rouvrez-le et accédez au Custom_Fan_AC_System. Vous pouvez maintenant sélectionner votre carte et votre port et les télécharger sur l'Arduino.

Étape 4: Configuration de Blynk avec Esp8266/NodeMCU

Tout d'abord, téléchargez l'application Blynk depuis l'App Store (iOS) ou le Google Play Store (Android).

Ouvrez l'application et créez un compte. Créez un nouveau projet et nommez-le Automatic Fan A/C System. Choisissez Esp8266 ou NodeMCU pour l'appareil (l'un ou l'autre devrait fonctionner). Choisissez Wifi comme type de connexion. Cliquez ensuite sur "Créer un projet". Un code d'authentification doit être créé. Cela sera utilisé plus tard.

Cliquez maintenant sur l'écran (ou balayez vers la gauche) et un menu devrait apparaître. Cliquez sur Styled Button et entrez System Control comme nom. Pour Pin, faites défiler jusqu'à Numérique et sélectionnez D1. Faites glisser le mode de Push à Switch. Pour le hors étiquette, nommez-le Room. Pour l'étiquette, nommez-la Mobile. Cliquez ensuite sur OK en haut à droite de l'écran. Cliquez à nouveau sur l'écran pour accéder au menu, puis cliquez sur le curseur. Nommez-le Fan Switch. Pour l'épingle, faites défiler jusqu'à Virtual et sélectionnez V0. Si la plage définie est de 0 à 1023, remplacez 1023 par 180. Cliquez ensuite sur OK en haut à droite. Cliquez une dernière fois sur l'écran et faites défiler jusqu'à ce que vous voyiez Commutateur segmenté. Cliquez sur "Ajouter une option" et comme mon ventilateur a trois paramètres, Off, Low et High, j'ai nommé la première option Off, puis Low, puis High. NE PAS CONNECTER CE COMMUTATEUR À UN PIN. Placez ce commutateur sous le curseur. (la raison de ce changement deviendra claire plus tard)

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Il y a une bibliothèque supplémentaire (peut-être deux) que vous devez installer, et c'est la bibliothèque Blynk. Encore une fois, allez dans l'IDE Arduino, dans Sketch, Include Library, puis Library Manager. Recherchez Blynk dans le champ de recherche, et celui de Volodymyr Shymanskyy devrait apparaître. Téléchargez la dernière version et une fois cela fait, fermez l'IDE.

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Assurez-vous que la bibliothèque Servo est installée. C'est une bibliothèque intégrée pour l'IDE, elle doit donc être installée. La bibliothèque est de Michael Margolis et Arduino. S'il n'est pas installé, installez la dernière version et quittez l'IDE.

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L'Esp8266 doit être configuré dans l'IDE. C'est assez simple, il suffit d'ouvrir l'IDE et d'aller dans Fichier, Préférences, et dans la zone URL du gestionnaire de cartes supplémentaires, tapez:

arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266c…

Cliquez ensuite sur OK.

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Allez dans Outils, Tableau, puis Gestionnaire de tableaux. Recherchez Esp8266. S'il n'est pas installé, installez-le et quittez l'IDE une fois de plus.

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Ouvrez l'IDE et branchez votre Esp8266/NodeMCU sur votre appareil avec le câble micro USB. Assurez-vous que l'Arduino Uno est débranché. Allez dans Outils et sélectionnez le port disponible, et pour la carte, choisissez NodeMCU 1.0 (module Esp-12E).

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Téléchargez le fichier pour le Esp8266/NodeMCU ci-dessus, lisez mes commentaires et remplissez les informations nécessaires. Une fois cela fait, téléchargez-le sur le tableau.

Étape 5: Construction du dispositif de commutation servo/ventilateur

Ici, je vais vous montrer comment j'ai construit un appareil pour permettre au servo de basculer le ventilateur entre Low, High et Off.

J'ai utilisé un morceau de tube transparent qui s'ajuste parfaitement autour de l'interrupteur de mon ventilateur, et j'ai utilisé des pièces Lego Technic pour créer un bras avec un mécanisme de maintien coulissant qui se monterait sous la fenêtre, tout comme le ventilateur. Tout dépend de votre ventilateur et de la configuration de la pièce. J'ai un bureau près du ventilateur, donc je peux simplement le monter sur quelque chose sur le bureau. Si vous n'avez pas d'objet fixe solide près de la fenêtre, vous devrez peut-être attacher le servo au ventilateur directement.

Le bras Lego peut se déplacer librement sur une certaine distance, une distance qui permet à l'interrupteur de se déplacer complètement d'un bout à l'autre. J'ai également monté une pièce Lego sur le palonnier du servo en utilisant de petites vis et des adaptateurs en laiton fournis avec les servos. Je n'ai pas fermement fixé le bras Lego autour du tube qui se trouve sur l'interrupteur, car l'interrupteur doit bouger assez librement car l'angle du tube change en raison du fait que l'interrupteur est un demi-cercle. Je viens de faire une boîte Lego autour de l'interrupteur pour que le bras n'ait pas de mal à allumer et éteindre le ventilateur. Vous pouvez télécharger et regarder une vidéo ci-dessous qui montre le bras de près et comment il déplace le commutateur. Place aux tests !

Étape 6: Tests et explication globale du projet

J'ai décidé de faire ce projet après que mon frère et moi n'avons pas été d'accord à plusieurs reprises sur la température de notre pièce. J'aime beaucoup le ventilateur, donc la pièce est très fraîche, et il finit par éteindre le ventilateur la plupart du temps, disant qu'il fait trop froid. De plus, quand il fait chaud, j'oublie parfois d'allumer le ventilateur quand je ne suis pas dans la pièce, et quand je monte pour dormir la pièce est si chaude, et je dois alors allumer le ventilateur, ce qui ne ne changez pas la température assez vite pour un bon sommeil. J'ai donc décidé de créer un système qui puisse résoudre le problème.

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Ce système comporte deux éléments: la partie automatique et la partie manuelle

La partie automatique est contrôlée par l'Arduino, où elle prend constamment la température et l'affiche sur l'écran LCD. L'Arduino utilise également les deux boutons poussoirs pour régler la température souhaitée de la pièce. En mode automatique ou en mode pièce, l'Arduino allume le ventilateur lorsque la température souhaitée est inférieure à la température réelle. Lorsque la température désirée est atteinte, il éteint le ventilateur. L'application Blynk est utilisée pour contrôler l'ensemble du système, car le bouton peut faire passer le ventilateur en mode pièce et en mode mobile, ce qui permet à l'utilisateur de contrôler le servo et le ventilateur à distance. En mode mobile, l'utilisateur utilise le curseur pour contrôler le servo. L'Arduino continue d'afficher la température actuelle et la température souhaitée sur l'écran LCD.

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Essai:

Une fois que vous avez téléchargé le code sur l'Arduino et l'Es8266/NodeMCU et créé un moyen pour le servo de contrôler l'interrupteur du ventilateur, vous devez tout allumer. Allumez l'Arduino et l'Esp8266/NodeMCU (que ce soit via USB, une source 5v, etc.) et attendez quelques secondes jusqu'à ce que tout soit allumé. Ensuite, ouvrez l'application Blynk, entrez dans l'écran du projet et appuyez sur le bouton de lecture en haut à droite. Il doit être connecté à l'Esp8266/NodeMCU. Cliquez sur les boutons-poussoirs pour vous assurer qu'ils ajustent la température souhaitée et assurez-vous que l'écran LCD change également avec elle. Dans l'application Blynk, cliquez sur le commutateur pour que le système soit en mode mobile. Ensuite, déplacez le curseur et relâchez-le et vous devriez voir le servo se déplacer (à la position du nombre de degrés que le curseur affiche. S'il n'affiche pas la valeur, allez dans le curseur et vérifiez le commutateur qui dit "Afficher la valeur "). Déplacez le curseur jusqu'à ce que vous obteniez les chiffres exacts qui déplacent le servo afin que votre ventilateur s'allume et s'éteigne. Entrez ces chiffres dans le code Arduino. * Je n'ai programmé que dans les réglages bas et désactivé, même si le mien a un réglage élevé, car le réglage bas est assez puissant * Re-télécharger le code sur l'Arduino.

Le but de l'interrupteur segmenté sous le curseur est d'afficher les valeurs des réglages sur le ventilateur, puisque vous contrôlerez à distance avec le curseur. J'ai changé le nom de mes options en

Option 1. Désactivé - (valeur)

Option 2. Faible - (valeur)

Option 3. Élevé - (valeur)

De cette façon, je sais où placer le curseur lorsque je contrôle le ventilateur à distance. Vous devez entrer vos valeurs d'asservissement dans les options afin de savoir où déplacer le curseur. Ensuite, vous pouvez remettre le système en mode pièce (automatique).

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Une fois que c'est fait. il suffit de régler la température souhaitée de la pièce avec les deux boutons poussoirs, et le système Arduino fera le travail !

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Si vous avez des questions/problèmes, n'hésitez pas à les déposer ci-dessous et je serai ravi de vous aider !:)