Crea una tazza intelligente con LED e Arduino: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Di ElectropeakElectroPeak Sito web ufficialeSegui di più dall'autore:

Informazioni: ElectroPeak è il tuo punto di riferimento per imparare l'elettronica e trasformare le tue idee in realtà. Offriamo guide di prim'ordine per mostrarti come puoi realizzare i tuoi progetti. Offriamo anche prodotti di alta qualità in modo da avere un … Maggiori informazioni su Electropeak »

In questo progetto utilizzeremo LED RGB, un sensore ambientale e un Arduino Nano per inviare un messaggio o creare un allarme con luci colorate. Alla fine di questo progetto, puoi:

• Leggi la temperatura ambiente dal sensore DS18B20 di Arduino.
• Controlla i LED RGB tramite PWM.
• Crea una bella tazza intelligente.

Passaggio 1: cose utilizzate in questo progetto

Tutti i componenti utilizzati in questo progetto possono essere acquistati tramite il collegamento fornito.

Componenti hardware

Arduino Nano X1

Sensore di temperatura ElectroPeak DS18B20 X1

ElectroPeak RGB 5mm LED X1

Batteria LiPo Adafruit X1

Cavo a nastro Adafruit X1

App software e servizi online

Arduino IDE

Passaggio 2: una breve nota su DS18B20

Il termometro digitale DS18B20 fornisce misurazioni della temperatura da 9 bit a 12 bit Celsius e dispone di una funzione di allarme con punti di attivazione superiore e inferiore non volatili programmabili dall'utente. Il DS18B20 comunica su un bus 1-Wire che per definizione richiede solo una linea dati (e massa) per la comunicazione con un microprocessore centrale. Inoltre, il DS18B20 può derivare l'alimentazione direttamente dalla linea dati ("alimentazione parassita"), eliminando il necessità di un alimentatore esterno. Ogni DS18B20 ha un codice seriale univoco a 64 bit, che consente a più DS18B20 di funzionare sullo stesso bus 1-Wire. Pertanto, è semplice utilizzare un microprocessore per controllare diversi DS18B20 distribuiti su una vasta area. Le applicazioni che possono trarre vantaggio da questa funzionalità includono controlli ambientali HVAC, sistemi di monitoraggio della temperatura all'interno di edifici, apparecchiature o macchinari e sistemi di monitoraggio e controllo dei processi.

Per quanto riguarda la combinazione della tecnologia con la vita, l'uso della luce colorata è sorprendente e attraente. Sostituire i LED RGB con i display per inviare un messaggio o un allarme può rendere i progetti più belli e anche più semplici. In questo progetto, vogliamo creare una tazza intelligente, in modo che tu possa mostrarti la temperatura del caffè o delle bibite e svegliare quando è pronto da bere. Come termopila, useremo DS18B20 e lo attaccheremo sul fondo della tazza. Può inviare la temperatura del liquido nella tazza al controller in un dato digitale. Arduino Nano è la nostra scelta come controller per via delle sue dimensioni ridotte e del connettore mini USB a bordo. Pertanto può essere programmato e la batteria può essere caricata tramite porta USB. Per mostrare la temperatura, utilizziamo 2 semplici LED RGB a 4 pin e li colleghiamo a unità PWM separate in Arduino Nano. Ora, abbiamo solo bisogno di una batteria, una tazza e un guscio di plastica per inserire il componente. Facciamolo.

Passaggio 3: circuito

La dimensione della batteria dipende dai LED e dalla dimensione della tazza. Una batteria da 500 mAh è una buona scelta. È possibile utilizzare batterie ai polimeri o agli ioni. I LED qui utilizzati hanno catodi comuni. Se i tuoi hanno anodi comuni, devi apportare piccole modifiche al codice. Se i tuoi LED non possono funzionare senza un resistore, hai due modi. Aggiunta di un resistore o aggiunta di più LED. Dovresti collegare sia la tensione che il pin dati di DS18b20 a un resistore da 4,7 K ohm. Anche se potrebbe non essere necessario.

Passaggio 4: codice

Dovresti copiare il seguente codice nell'IDE di Arduino. Ma prima devi aggiungere la libreria e poi caricare il codice. Scarica la libreria “One Wire” e “Dallas” dall'allegato. Se è la prima volta che esegui una scheda Arduino, non preoccuparti. Basta seguire questi passaggi:

• Vai su www.arduino.cc/en/Main/Software e scarica il software del tuo sistema operativo. Installa il software IDE come indicato.
• Esegui l'IDE Arduino e cancella l'editor di testo e copia il seguente codice nell'editor di testo.
• Passare allo schizzo e includere le librerie (scaricare le librerie dai seguenti collegamenti). Ora fai clic su aggiungi libreria ZIP e aggiungi le librerie
• Scegli la scheda in strumenti e schede, seleziona Arduino Nano.
• Collega Arduino al PC e imposta la porta COM in strumenti e porta.
• Premi il pulsante Carica (segno di freccia).

Le seguenti righe di codice appartengono al calcolo del colore e dipende dalla tua tazza. Se la tua tazza non trasferisce il calore abbastanza velocemente, dovresti cambiarla per ottenere i risultati desiderati.

se (temp>50) temp=100;

se (temp<30)

temperatura=0;

temperatura=(12,5)*(temp-30);

Passaggio 5: assemblaggio

Inizialmente, devi forare il fondo della tazza. Il numero di fori dipende dal circuito e da come lo si implementa. Abbiamo considerato 3 fori per questo progetto. Uno per il termometro e due per le viti di collegamento (elettrodi) con liquido all'interno della tazza. Puoi fare questo progetto senza forare la tazza. Spuntare il termometro sul fondo della tazza e collegare i 2 fili degli elettrodi a un interruttore on/off. Dopo aver fissato il termometro e gli elettrodi e averli sigillati, è il momento di realizzare una cornice per il fondo della tazza. Usa delle colle per sigillare il vetro, che non si risolvono con l'acqua calda o fredda. Per realizzare il guscio per il fondo della tazza. devi prima misurare il diametro esterno della tazza. Quindi disegna un cerchio con esattamente le stesse dimensioni del fondo della tazza e due anelli con il diametro esterno con uno spessore di 3 mm (e ovviamente con il diametro del fondo della tazza). Puoi usare il plexiglass e un macchina tagliata al laser per realizzare il guscio prescritto. Uno degli anelli deve essere trasparente, puoi scegliere il colore degli altri come desideri. Dovresti carteggiare l'anello trasparente per ottenere una finitura opaca. Incollali come mostrato nelle immagini. Ora incolla la batteria al guscio e collega i suoi pin ad Arduino. Taglia la parte dell'anello trasparente tanto quanto la porta micro USB di Arduino e collega l'Arduino alla batteria in modo che il connettore esca dall'anello. Ora salda i LED ad Arduino e collega altri fili ad Arduino. Infine, incolla il guscio sul fondo della tazza e carica il codice su Arduino.