Комнатный климат-контроль

2022-07-08

Все статьи →

Качество воздуха в комнате - один из важнейших показателей за которым нужно постоянно следить. Температура, влажность и количество углекислого газа в комнате напрямую влияет на качество сна и работоспособность человека. В наше время далеко не у всех в домах есть кондиционеры и навороченные системы контроля температуры и влажности. Это особенно актуально зимой (когда воздух холодный и сухой) и летом (когда воздух теплый и влажный). Однако не стоит расстраиваться если у вас нет такого девайса, ведь в наше время такой прибор можно собрать самостоятельно за несколько вечеров. Причем наш прибор можно будет модернизировать как душе угодно и подстроить под себя.

Итак. Наш прибор должен иметь следующие возможности:

• Измерять температуру
• Измерять влажность
• Уметь анализировать и выводить данные на экран
• Информировать о выходе за пределы установленных значений температуры и влажности

Из этого следует следующий список компонентов:

• Микроконтроллер Arduino Nano
• Датчик температуры и влажности DHT11 (Лучше брать DHT22, он точнее)
• Пищалка (Для оповещения. Выпаяна из старой материнской платы)
• Резистор на 220Ом (Для подключения пищалки. Можно и без него, но так душе спокойней)
• 7-сегментный дисплей на TM1637
• Расходники

Сборка:

Начнем со сборки железа на макетной плате.

Схема выглядит так:

А вот такой вид имеет сборка на макетной плате:

Корпус:

Корпус можно сделать несколькими способами. Я расскажу о двух способах. Один из них легкий, другой тяжелее. Начнем с легкого - берём маленький пищевой контейнер и проделываем в нём отверстия под вход miniUSB сбоку, под датчик сзади и под дисплей спереди. Для большей эстетичности контейнер нужно использовать вверх ногами (крышкой вниз).

Теперь тяжёлый способ - сделать корпус из куска фанеры или дерева. Понятно что это не легко и времени займет намного больше, но в результате мы получим вполне презентабельный, прочный а главное уникальный корпус. Лично я пошел именно этим путём. Для изготовления корпуса достаточно куска фанеры 20х20см толщиной не более 5мм (можно взять и больше но чем тоньше фанера тем проще её обрабатывать). В этом способе уже развязаны руки и форма изделия будет ограничиваться лишь вашей фантазией. Я делал довольно большой корпус, для того чтобы туда поместилась макетная плата, чтобы иметь возможность быстрой разборки. Вот что получилось у меня:

 

Делал с куска фанеры 20х20см толщиной 3мм. После склейки, из-за того что фанера не имеет красивой структуры дерева, пропитал морилкой для придания темного оттенка. В задней крышке нужно проделать много отверстий, так как датчик расположен именно в задней части корпуса, чтобы при дыхании на корпус спереди датчик не давал ложных значений (вернее значения будут верные, но они будут локальные, именно из точки куда дыхнул человек, а нам нужно получать информацию о общем значении температуры и влажности в комнате). Далее для меня наступил самый интересный этап - программирование.Скетч:Далее каждых 5сек. меняется режим табло. Всего есть 3 режима: время работы, температура в градусах Цельсия (C) и влажность в процентах (H). Если разница температуры или влажности от установленных комфортных превышает установленный диапазон, измеритель пищит (2 раза для температуры и 3 для влажности). До первого получения значений с датчика система выводит на дисплей красивую анимацию загрузки (смотрите видео demonstration.mp4)

В самом верху скетча есть настройки, они как и весь код очень хорошо комментированы.

Скетч и библиотеки в архиве roombox.zip

Заключение:

В итоге получился полезный и пригодный для использования прибор, который можно усовершенствовать: добавить настольный вентилятор и регулировать его скорость транзистором, добавить емкость с водой и ультразвуковым испарителем воды для регулировки влажности. Можно много чего придумать, однако не всем нужна автоматизация. Достаточно просто открывать окно когда наш измеритель запищит. Как я уже писал выше предпочтительнее использовать DHT22, так как DHT11 хоть и дешевле, но и погрешность имеет 1.5-2 градуса.