Como projetar um aquecedor automático de bancos para o seu sofá?

O conceito de assentos aquecidos é adotado por quase todas as montadoras hoje em dia e em todos os modelos mais recentes da Toyota, Honda, KIA, etc, a empresa está oferecendo assentos aquecidos nos carros. A maioria das empresas fornece bancos aquecidos e frios em seus modelos, o que torna a experiência de dirigir muito confortável, especialmente no verão. Mantendo essa ideia em mente, pensei por que não implementar a ideia de assentos aquecidos em nossas casas em nossos Sofá que é colocado na sala de estar ou em outro lugar. O circuito que vou projetar mais adiante neste artigo será responsável por aquecer todo tipo de sofá, seja sofá de braço redondo, braço quadrado, cunha rígida, etc. O circuito será colocado na parte inferior do sofá e dos assentos iniciará o aquecimento automaticamente após alguns intervalos de tempo. Agora, sem perder um segundo, vamos trabalhar.



Aquecedor Automático de Assentos

Como conectar placas de aquecimento com o Arduino?

Agora, vamos reunir informações sobre os componentes eletrônicos antes de fazer uma lista de todos os componentes de hardware, porque ninguém vai querer ficar no meio de um projeto apenas por causa da falta de um componente.



Etapa 1: componentes necessários (hardware)

  • Arduino Nano
  • Placas de aquecimento de poliimida flexível (x4)
  • Módulo de Relé 4 Canais DC 5V
  • Sensor de umidade de temperatura DHT11
  • Jumper Wires
  • Placa de circuito impresso
  • Bateria 12V lipo
  • FeCl3
  • Pistola de cola quente
  • Pequena caixa de plástico
  • Fita adesiva de montagem permanente

Etapa 2: Componentes necessários (software)

  • Proteus 8 Professional (pode ser baixado de Aqui )

Etapa 3: Princípio de funcionamento

O princípio de funcionamento deste projeto é bastante simples. É alimentado por 12V Bateria lipo . A bateria Lipo é a preferida neste projeto porque dá um bom backup e fornecerá um tempo de backup de aproximadamente 2 dias ou até mais. Um adaptador AC para DC também pode ser usado para alimentar este circuito porque nosso requisito é de 12 V DC. A espinha dorsal deste projeto são os Placas de aquecimento que será responsável pelo aquecimento do sofá. A temperatura sentirá a temperatura da sala e quando a temperatura cair abaixo do limite que está definido no código o módulo de relé será acionado e o aquecimento será iniciado. o aquecimento continuará até que a temperatura volte ao estado anterior. O relé será acionado quando a temperatura cair abaixo de 25 graus e será girado FORA quando a temperatura é retornada à sua posição original. O código pode ser alterado de acordo com sua necessidade e anexei o código abaixo para que você possa entendê-lo e fazer as alterações que quiser.



Etapa 4: Simulando o circuito

Antes de fazer o circuito, é melhor simular e examinar todas as leituras em um software. O software que vamos usar é o Suíte Proteus Design . É um software no qual são simulados circuitos eletrônicos.



  1. Depois de baixar e instalar o software Proteus, abra-o. Abra um novo esquema clicando no ISIS ícone no menu.

    ISIS

  2. Quando o novo esquema aparecer, clique no P ícone no menu lateral. Isso abrirá uma caixa na qual você pode selecionar todos os componentes que serão usados.

    Novo Esquema

  3. Agora digite o nome dos componentes que serão usados ​​para fazer o circuito. O componente aparecerá em uma lista do lado direito.

    Selecionando Componentes



  4. Da mesma forma, como acima, pesquise todos os componentes. Eles aparecerão no Dispositivos Lista.

Após simular o circuito, descobrimos que ele está funcionando bem, portanto, daremos um passo à frente e projetaremos seu layout de PCB.

Etapa 5: Faça um layout de PCB

Como vamos fazer o circuito de hardware em um PCB, primeiro precisamos fazer um layout de PCB para este circuito.

  1. Para fazer o layout do PCB no Proteus, primeiro precisamos atribuir os pacotes do PCB a cada componente do esquema. Para atribuir pacotes, clique com o botão direito no componente ao qual deseja atribuir o pacote e selecione o Ferramenta de embalagem.

    Atribuir Pacotes

  2. Clique no ÁRIES opção no menu superior para abrir um esquema PCB.

    Design ARIES

  3. Na Lista de componentes, coloque todos os componentes na tela em um desenho que você deseja que seu circuito se pareça.
  4. Clique no modo de trilha e conecte todos os pinos que o software está dizendo para você conectar apontando uma seta.

Etapa 6: Diagrama de Circuito

Depois de fazer o layout do PCB, o diagrama do circuito ficará assim:

Diagrama de circuito

Etapa 7: Introdução ao Arduino

Se você não trabalhou no Arduino IDE antes, não se preocupe porque um passo a passo para configurar o Arduino IDE é mostrado abaixo.

  1. Baixe a versão mais recente do Arduino IDE em Aqui .
  2. Conecte sua placa Arduino ao PC e abra o painel de controle. Clique em Hardware e som. Agora aberto Dispositivos e impressora e encontre a porta à qual sua placa está conectada. No meu caso é COM14 mas é diferente em computadores diferentes.

    Encontrar o porto

  3. Clique no menu Ferramentas e defina o tabuleiro como Arduino Nano (AT Mega 328P) .

    Definindo o Conselho

  4. No mesmo menu de ferramentas, defina o processador como ATmega328p (antigo bootloader) .
  5. Baixe o código anexado abaixo e cole-o em seu IDE Arduino. Clique no Envio botão para gravar o código em seu microcontrolador.

    Carregue o código

Baixe o código e as bibliotecas necessárias clicando em Aqui.

Etapa 8: entenda o código

O código usado neste projeto é muito simples e bem comentado. Embora seja autoexplicativo, é brevemente descrito a seguir para que, se você estiver usando uma placa Arduino diferente, como Uno, mega, etc, você possa modificar o código corretamente e gravá-lo em sua placa.

  1. No início, a biblioteca a ser usada DHT11 estiver incluído, as variáveis ​​são inicializadas para armazenar os valores temporários durante o tempo de execução. Os pinos também são inicializados para conectar os sensores ao microcontrolador.
#include // incluindo biblioteca para usar o sensor de temperatura dht11 DHT11; // criando objeto para o sensor de temperatura #define dhtpin 8 // pino de inicialização para conectar o sensor # define relé 3 // pino de inicialização para conectar o relé float temp; // variável para manter o valor temporário

2 void setup () é uma função executada apenas uma vez no código, quando o microcontrolador é ligado ou o botão de habilitação é pressionado. A taxa de transmissão é definida nesta função, que é basicamente a velocidade em bits por segundo pela qual o microcontrolador se comunica com os dispositivos periféricos.

void setup () {pinMode (dhtpin, INPUT); // use este pino como INPUT pinMode (relay, OUTPUT); // use este pino como OUTPUT Serial.begin (9600); // definindo a taxa de baud}

3 - void loop () é uma função executada repetidamente em um loop. Nesta função, estamos lendo os dados do pino de saída do DHT11 e ligando ou desligando o relé em um determinado nível de temperatura. Se a temperatura for inferior a 25 graus, as placas de aquecimento ligarão, caso contrário, permanecerão desligadas.

loop vazio () {atraso (1000); // wati para um segundo DHT11.read (dhtpin); // ler a temperatura temp = DHT11.temperature; // salva a temperatura na variável Serial.print (temp); // imprime o valor no monitor Serial.println ('C'); if (temp<=25) // Turn the heating plates on { digitalWrite(relay,LOW); //Serial.println(relay); } else // Turn the heating plates off { digitalWrite(relay,HIGH); //Serial.println(relay); } }

Etapa 9: Configurando o Hardware

Como agora simulamos o circuito no software e está funcionando perfeitamente bem. Agora, vamos seguir em frente e colocar os componentes no PCB. Um PCB é uma placa de circuito impresso. É uma placa totalmente revestida com cobre de um lado e totalmente isolante do outro lado. Fazendo o o circuito no PCB é comparativamente um processo demorado. Depois que o circuito é simulado no software e seu layout de PCB é feito, o layout do circuito é impresso em papel manteiga. Antes de colocar o papel manteiga na placa PCB, use o raspador de PCB para esfregar a placa de modo que a camada de cobre na placa seja diminuída da parte superior da placa.

Removendo a camada de cobre

Em seguida, o papel manteiga é colocado na placa PCB e passado até que o circuito seja impresso na placa (leva aproximadamente cinco minutos).

Placa de ferro pcb

Agora, quando o circuito é impresso na placa, ele é mergulhado no FeCl3solução de água quente para remover o cobre extra da placa, apenas o cobre sob o circuito impresso será deixado para trás.

Remover camada de cobre

Depois disso, esfregue a placa PCB com o raspador para que a fiação fique proeminente. Agora faça os furos nos respectivos locais e coloque os componentes na placa de circuito.

Perfuração PCB

Solde os componentes na placa. Finalmente, verifique a continuidade do circuito e se ocorrer descontinuidade em algum lugar, desosolde os componentes e conecte-os novamente. Na eletrônica, o teste de continuidade é a verificação de um circuito elétrico para verificar se a corrente flui no caminho desejado (que é com certeza um circuito total). Um teste de continuidade é realizado ajustando-se uma pequena voltagem (ligada em conjunto com um LED ou peça que cria comoção, por exemplo, um alto-falante piezoelétrico) sobre o caminho escolhido. Se o teste de continuidade for bem-sucedido, significa que o circuito está feito adequadamente conforme desejado. Agora está pronto para ser testado. É melhor aplicar cola quente usando uma pistola de cola quente nos terminais positivo e negativo da bateria para que os terminais da bateria não possam ser separados do circuito.

Etapa 10: Testando o circuito

Depois de montar os componentes de hardware na placa PCB e verificar a continuidade, precisamos verificar se nosso circuito está funcionando corretamente ou não, testaremos nosso circuito. Depois de trocar EM o circuito coloque-o próximo ao local onde a temperatura está abaixo de 25 graus. Você observará que as placas começarão a aquecer e serão giradas FORA assim que a temperatura subir. Após testar o circuito, coloque-o dentro de uma cobertura. O revestimento pode ser desenhado em casa com qualquer material. Por exemplo, uma cobertura de madeira pode ser projetada, um invólucro de plástico pode ser projetado ou um circuito também pode ser colocado dentro de um tecido grosso e costurado. Em seguida, cole-o na parte inferior do sofá com fita dupla. Monitore regularmente a bateria e carregue-a com freqüência.

Isso é tudo por hoje. Continue visitando nosso site para projetos de engenharia mais interessantes e não se esqueça de compartilhar sua experiência após fazer este projeto em sua casa.