اطلع عليه بتاريخ 02 مايو 2013. Discover DIY Temperature Controller Projects for Beginners

قم بتجربة مشاريع جهاز التحكم في درجة الحرارة الصديقة للمبتدئ باستخدام أردوينو، وأجهزة الاستشعار، والمرحلات ــ وهي مشاريع رائعة لحاضنات، أو التخمير، أو الأنظمة المنزلية الذكية!

المقدمة

التحكم في درجة الحرارة ضروري للعديد من التطبيقات الصناعية والمزلية، من الحفاظ على بيئات الحاضنات إلى ظروف التخمير المثلى. DIYجهاز التحكم في درجة الحرارةتسمح المشاريع للمبتدئين باكتساب خبرة عملية في مجال الإلكترونيات والبرمجة وإنشاء الأجهزة أثناء تعلم مهارات عملية مثل تصميم الإلكترونيات. سوف ترشدك هذه المقالة عبر العديد من مشاريع أجهزة التحكم في درجة الحرارة التي تقوم بها بنفسك والتي يسهل على المبتدئين التعامل معها، مع عرض جميع المواد والخطوات اللازمة لإكمالها بنجاح.

1. فهم التحكم في درجة الحرارة

التعريف

أجهزة التحكم في درجة الحرارة هي أجهزة مصممة للحفاظ على بيئة مثالية من خلال مراقبة وتنظيم قراءات درجة الحرارة الحالية لضبط آليات التدفئة أو التبريد وفقا لذلك. وعادة ما تتكون من أجهزة استشعار لقياس درجات حرارة الهواء المحيط، وأجهزة تحكم تفسر البيانات حول هذه القياسات، وأجهزة إخراج التي تنظم هذه الإعدادات وفقا لذلك.

أنواع جهاز التحكم في درجة الحرارة

العديد من أجهزة التحكم في درجة الحرارة، بما في ذلك تشغيل/إيقاف، التناسبي، و PID (التناسبي التكاملي المشتق). تستخدم مشاريع DIY وحدات تحكم تشغيل/إيقاف تشغيل بسيطة أو وحدات تحكم PID pri نظرًا لسهولة تنفيذها وفعاليتها في الحفاظ على درجات حرارة مستقرة.

2. الأدوات والمواد اللازمة

الأدوات الأساسية:

وللشروع في تنفيذ مشاريع أجهزة التحكم في درجة الحرارة على المستوى اليومي، فإن بعض الأدوات الأساسية ضرورية:

* لحام الحديد: لتوصيل المكونات

* المقياس المتعدد: يستخدم لقياس الجهد والتيار والمقاومة بدقة.

* لوحة توزيع: تستخدم لنمذجة الدوائر دون لحام.

* أسلاك القافز: هذه مخصصة لعمل وصلات على لوح العرض.

العناصر اللازمة لهذه المشاريع:

وتشمل العناصر اللازمة لهذه المشاريع ما يلي:

* أردوينو هو عبارة عن لوحة متحكم دقيق تستخدم كمبدأ لأي مشروع بعينه.

* تسمح لنا أجهزة استشعار درجة الحرارة مثل T بتتبع درجة الحرارة بدقة.

* المرحلات: تستطيع المرحلات تشغيل أجهزة التدفئة/التبريد أو إيقافها.

* شاشة العرض البلورية السائلة: لتوفير قراءات وإعدادات درجة الحرارة.

* الإمداد بالطاقة: يستخدم لتزويد أردوينو والمكونات المرتبطة بها بالطاقة.

معدات السلامة:

للحصول على أفضل عمل كهربائي، احرص دومًا على ارتداء معدات السلامة بما في ذلك:

* القفازات لحماية اليدين من الحروق أو الصدمات الكهربائية

* نظارات السلامة: للحماية من رذاذ اللحام والحطام.

3. Simple DIY Temperature Controller Projects (باللغة الإنجليزية)

المشروع 1: مراقب درجة الحرارة الأساسي عند التشغيل/إيقاف التشغيل:

والهدف هو إنشاء ترموستات تشغيل/إيقاف تشغيل باستخدام أردوينو، ووحدة ترحيل، ومستشعر TMP36 كمكونات لمشروع التحكم في درجة الحرارة DIY. وتشمل الخطوات التي يتعين الانتهاء منها ربط جميع العناصر الضرورية (أردينو + TMP36 مستشعر + وحدة ترحيل + لوح العرض/أسلاك التوصيل، وما إلى ذلك).

الخطوات:

1. توصيل مستشعر درجة الحرارة بأردوينو: توصيل مستشعر درجة الحرارة TMP36 عبر VCC و GND ودبابيس الإشارة ستفعل الشيء نفسه.

2. برنامج أردوينو: إنشاء رمز بسيط يقرأ قراءات درجة حرارة المستشعر ويدير المرحل استناداً إلى درجات حرارة العتبة.

3. توصيل وحدة المرحل والمروحة/عنصر التسخين بأردوينو: توصيل وحدة المرحل وعنصر التسخين أو المروحة مباشرة.

4. إعداد الاختبار: تحميل الرمز إلى أردوينو ونظام الاختبار عن طريق تغيير درجة الحرارة مع مراقبة مدى استجابتها لتحويل الاتصالات المتوالية.

التطبيقات: هذا المشروع مثالي للحاضنات، الدفيئات الصغيرة، أو أي تطبيق يتطلب تنظيم درجة الحرارة الأساسية.

المشروع 2: وحدة التحكم في درجة حرارة وحدة تعريف المنتج:

هدفنا من المشروع 2 هو إنشاء جهاز تحكم متقدم في درجة الحرارة باستخدام PID التحكّم، أردوينو، جهاز استشعار درجة الحرارة DS18B20، مرحل الحالة الصلبة (SSR)، لوحة العرض البلورية السائلة، وأسلاك التوصيل كمكونات.

الخطوات:

1. توصيل مستشعر درجة الحرارة و SSR: إرفاق مستشعر DS18B20 و SSR بالأردوينو.

2. برمجة أردوينو مع التحكم في تعريف المنتج: تطبيق خوارزمية التحكم في تعريف المنتج في رمز أردوينو للحفاظ على درجة حرارة مستقرة.

3. شاشة العرض درجة الحرارة والنقطة: استخدم شاشة LCD لإظهار درجة الحرارة الحالية والنقطة المحددة

4. الاختبار والضبط الدقيق: تحميل الكود واختبار النظام، وضبط معلمات تعريف المعلمات للأداء الأمثل.

التطبيقات: ملائمة للتخمير، التخمير، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب تحكماً دقيقاً في درجة الحرارة.

4. نصائح لمشاريع DIY الناجحة

التخطيط والتصميم:

من المهم ضمان سلاسة تجربة البناء لتخطيط وتصميم أي مشروع DIY من بدايته، من تخطيط تخطيطه والاتصالات من خلال تصور الاتصالات والتخطيط، وتحديد أي قضايا محتملة في أقرب وقت ممكن، وإنشاء مخطط تخطيطي لتوضيح كل شيء ينطوي على صنعه. وجود هذه المساعدة البصرية يساعد أيضا في عملية تحديد المشاكل المحتملة عند ظهورها، وضمان تجربة بناء أكثر جهدا بشكل عام.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها والاختبار

الاختبار هو جزء لا يتجزأ من مشاريع DIY. بمجرد تجميعها، تحقق من كل مكون على حدة للتأكد من أنه يعمل على النحو المطلوب -تشمل المشاكل الشائعة الوصلات المفكوكة، والأسلاك غير الصحيحة، وأجزاء معيبة -قبل استخدام جهاز القياس المتعدد للتحقق من الاستمرارية ومستويات الجهد.

اعتبارات السلامة:

ضع دائما السلامة على رأس أولوياتك عند التعامل مع المكونات الكهربائية. الرجاء التأكد من خلو مكان العمل من المواد القابلة للاشتعال، واستخدام الأدوات المعزولة ومحاولة عدم العمل مباشرة على الدوائر الحية. وإذا احتجتم إلى مزيد من التوضيح بشأن أي خطوة تخطوها خلال عملية التجميع أو التعديل، يرجى التماس التوجيه من أفراد مطلعين أو مصادر موثوقة على الإنترنت.

في الختام، توفر مشاريع التحكم في درجة الحرارة DIY للمبتدئين فرصة ممتازة لاكتساب المعرفة في مجال الإلكترونيات والبرمجة أثناء بناء أجهزة قيمة. ومن خلال اتباع مشاريعنا ونصائحنا، سيكون من الممكن لأي شخص أن يبني ويستعمل بنجاح أجهزة التحكم في درجة الحرارة الخاصة به -وهي مشاريع لا تعمل على توسيع المهارات التقنية فحسب، بل تلقي الضوء أيضا على الاستخدامات المختلفة عبر التطبيقات.