加濕器開源分享

濕度計(jì)用于監(jiān)測濕度。加濕器用于增加空氣中的水分。通過向加濕器中添加少量水手動(dòng)添加水分。重要提示：必須是蒸餾水！自來水可能含有礦物質(zhì)和細(xì)菌，這些礦物質(zhì)和細(xì)菌可能會(huì)影響雪茄盒，或者更糟的是，影響您的雪茄。

1.1 深度：保持濕度水平

當(dāng)我的雪茄盒剛用完時(shí)，荷蘭的氣候非常極端。14:00 左右，一場漫長而干燥的熱浪使我的客廳溫度達(dá)到了 30 攝氏度。夜間相對濕度約為 93%，白天約為 60%。我無法在雪茄盒中保持完美的氣候，這讓我覺得我手工制作的雪茄盒并不好。但結(jié)果證明，對整個(gè)雪茄盒都不熟悉是主要原因。

假設(shè)濕度水平更容易維持，因?yàn)闇嘏臏囟炔糠终_。溫暖的溫度使水分更容易蒸發(fā)到空氣中。雖然溫暖的空氣也意味著相同體積的空氣可以包含更多的水分。雪茄盒中的濕度約為 64%，而我的加濕器使用了大量的水分。我想達(dá)到 70%，所以不斷添加水分。直到我發(fā)現(xiàn)。70/70 規(guī)則仍然適用，但如果溫度較高，則必須進(jìn)行調(diào)整。有一個(gè)簡單的圖表：

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濕度與溫度的圖表。

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所以，看到這張圖表，事實(shí)證明，在荷蘭的極端溫度下，不可能保持完美的氣候。（75F 的溫度和 70% 的濕度）唯一的方法是降低雪茄盒的溫度或在雪茄盒中添加大量的水分。

一個(gè)簡單的計(jì)算將顯示在 26 攝氏度和 65% 的濕度下空氣中的水分含量。該圖表顯示每克空氣含有 0.013 克水。在 21 攝氏度和 70% 的濕度下進(jìn)行同樣的操作，每克空氣中含有 0.011 克水。所以我的雪茄盒很潮濕。

為了防止自動(dòng)化系統(tǒng)像我一樣犯下同樣的“錯(cuò)誤”，我必須實(shí)施一套新的指令。雪茄盒內(nèi)的濕度不必一直保持在 70%，但應(yīng)根據(jù)溫度降低或升高。不是 70/70 規(guī)則，而是新的 11g/1kg 規(guī)則。

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1 / 3 ?同上表，但每公斤空氣的水量。

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2. 建造或購買雪茄盒

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1 / 5 ?外箱

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上面有一些我自己建造的雪茄盒的照片。因?yàn)槲以?Arduino 社區(qū)發(fā)布了這個(gè)，所以我不會(huì)在這里分享建筑的細(xì)節(jié)。對于那些感興趣的人，我將在 CAD 圖紙下提供建筑平面圖。如果您想要這些說明，您可以使用這些. 或者通過給我發(fā)消息要求更詳細(xì)的。

這當(dāng)然是一個(gè)擁有電子愛好者的社區(qū)，但可能會(huì)有更多像我這樣的人想嘗試木工。我列出了一些理由讓您決定是否應(yīng)該嘗試自己構(gòu)建一個(gè)。

首先，我了解到雪茄盒可能非常昂貴。價(jià)格從 35 歐元到數(shù)千歐元不等。基于我想在雪茄盒中包含所有電子設(shè)備和一個(gè)儲水器這一事實(shí)，我認(rèn)為我需要一個(gè)相當(dāng)大的。雪茄盒必須在 30*40 厘米左右。然后它們對我作為學(xué)生的我來說太貴了，大約 500 歐元。你可能會(huì)在互聯(lián)網(wǎng)上找到更便宜的，但我有其他理由不購買機(jī)器制造的雪茄盒。

其次，我不喜歡大多數(shù)雪茄盒上使用的飾面。他們哪里有光澤，有一種不自然的感覺。

第三，將電子設(shè)備添加到現(xiàn)有的雪茄盒中可能會(huì)限制我設(shè)計(jì)的可能性。自己制造雪茄盒和電子產(chǎn)品更有意義。

最后一個(gè)原因是我把這個(gè)項(xiàng)目作為一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，所以我自己建造雪茄盒是一個(gè)很好的補(bǔ)充。

因?yàn)檫@是一個(gè)與研究相關(guān)的項(xiàng)目，所以我可以進(jìn)入一個(gè)配備了所有需要設(shè)備的車間。手工制作雪茄盒是不可能的。弄清楚您是否可以訪問以下兩臺機(jī)器；鋸臺或鋸臺，臺式切割鋸。我會(huì)說它們是必不可少的。

3. 電子產(chǎn)品

所以我開始使用我用來制作原型的普通 Arduino Uno。但是使用普通的 Arduino 很難安裝所有組件。每次需要進(jìn)行小調(diào)整時(shí)，我都必須取出所有組件并重新安裝。電纜折斷了，我一直在修理東西。最后一切正常，然后我發(fā)現(xiàn)我的 5V USB 電源不足以同時(shí)為 Arduino 和電機(jī)供電。我決定重新設(shè)計(jì)整個(gè)事情。使其更小，更容易連接所有部件并使用新電源。

首先是電源。使用 9V 1A 電源為 Arduino 和泵供電。我首先嘗試使用 USB 為兩者供電，但沒有奏效。理論上，就我現(xiàn)在而言，它應(yīng)該可以工作。但這發(fā)生了。如果您知道為什么它不起作用，我真的很想聽聽。

切換到 9V 電源后，必須進(jìn)行一些更改。Arduino 可以使用 9V 的輸入電壓。然而，泵可以在最大 6V 的電壓下工作。我添加了一個(gè) 7805 穩(wěn)壓器，在輸入和輸出上都有兩個(gè) 10 uF 電容器，只是為了確定。那將是泵的電源。

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1 / 2 ? 7805 帶電容器的穩(wěn)壓器。

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泵電機(jī)還有一個(gè)簡單的分壓器。我想要抽少量的水。為其提供全 5V 電壓將使控制抽水量變得更加困難。我添加了 2 個(gè) 1W 電阻器來制作分壓器。電機(jī)的內(nèi)阻計(jì)算為 24 歐姆。我放置了 2 個(gè)總電阻為 18 歐姆的并聯(lián)電阻。電機(jī)將達(dá)到 3V 左右，電阻器將達(dá)到 2V 左右。這是浪費(fèi)能源，因?yàn)殡娮杵鲿?huì)將功率耗散為熱量，但泵不會(huì)開啟很多。永遠(yuǎn)不會(huì)超過 180 毫秒，我希望它最多每天打開一次。在給出更好的估計(jì)之前，我正在等待日志結(jié)果。

我決定將 Arduino Nano 焊接到 pcb 板上。這樣我仍然可以在頂部插入跨接電纜，也可以從底部引腳焊接電纜。不要看接線，我知道它不是很好。

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焊接 PCB 底部的 Arduino 引腳。

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所有電氣組件的概述。

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在上圖中，您可以找到所有電氣組件的概覽。

• 1. 用于記錄傳感器數(shù)據(jù)的 SD 卡。它連接到 9?？蛇x。

• 2. 用于開啟 LCD 屏幕 5 秒的按鈕。連接到 6。

• 3. LCD 引腳，連接到 6。

• 4.繼電器，接電機(jī)和上述7805的輸出。

• 5. 接通電源，9v，連接到 8 號。

• 6. 連接到這些引腳的 3 號和 2 號引腳。

• 7. 連接到這張圖上看不到的 DHT22。

• 8. 電源引腳。

• 9. SD 卡連接到這些引腳。SD 卡是可選的，但如果您想記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行一些改進(jìn)，它很有用。

4. 軟件

#include "DHT.h"
#include "Wire.h"
#include "LiquidCrystal_I2C.h" 

使用的庫：您可以從項(xiàng)目文件中下載第一個(gè)和最后一個(gè)。第二個(gè)可以包括在內(nèi)，并且已經(jīng)在您的計(jì)算機(jī)上。

#define DHTPIN 7
#define DHTTYPE DHT22

定義您的 DHT 在您使用的 DHT 類型上的引腳。

const int buttonPin = 3;
const int pMotor = 9;
int buttonState = 0;
int timeT = 0; 
int countPump = 0;
float hum;
float temp;
float htCalcA;
float htCalcB;
float htCalcC;
float htCalcD;
float htCalcE;
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);
void setup()
{
}

我的 LCD 在地址 0x3F 上。您可以使用此工具找到您的 LCD 地址。

void loop()
{

計(jì)算基于也用于濕度圖的公式。如果您有辦法一次完成所有操作，請告訴我。這些值應(yīng)與我在濕度解釋中放入的 excel 表相對應(yīng)。

if (htCalcE < 10.70 && countPump >=47)
   {
     digitalWrite(pMotor, HIGH);
     delay(180);
     digitalWrite(pMotor, LOW); 
     countPump = 0;
   }

所以 htCalcE 應(yīng)該在 10.85 左右。如果水太少，必須將水加到加濕器中。但不要太頻繁，水蒸發(fā)緩慢，我們必須確保加濕器不會(huì)溢出。因此添加了一個(gè)計(jì)數(shù)：countPump。如果計(jì)數(shù)達(dá)到 48 且濕度低于 10.70，泵將關(guān)閉 1 秒鐘。您可能想要更改計(jì)數(shù)（現(xiàn)在是 48，這意味著需要四個(gè)小時(shí)，稍后會(huì)解釋）和抽水量。

 else if (htCalcE > 11.05)
   {
     digitalWrite(pMotor, LOW);
     countPump = 0;
   }

如果濕度高于 11.05，則計(jì)數(shù)再次設(shè)置為 0。這意味著泵至少需要四個(gè)小時(shí)才能加水。這沒問題，因?yàn)闈穸忍吡恕?/font>

 else
   {
     digitalWrite(pMotor, LOW);
     countPump ++;
   }

如果濕度在 10.70 和 11.05 之間，則計(jì)數(shù)會(huì)增加。

while(timeT < 1200) 
   {
   // start while loop
   buttonState = digitalRead(buttonPin); 
   if (buttonState == HIGH) 
     {
     temp = dht.readTemperature();
     hum = dht.readHumidity();
     lcd.backlight();
     lcd.clear(); 
     lcd.setCursor(2, 0);
     lcd.print("Humi= ");
     lcd.print(hum);
     lcd.print("%");
     lcd.setCursor(2, 1);
     lcd.print("Temp= ");
     lcd.print(temp);
     lcd.print("C");
     delay(5000);
     lcd.clear(); 
     lcd.noBacklight();
     timeT +20;
     }
   else 
     {
     timeT ++;
     }
   delay(250);

這是一個(gè)不斷檢查按鈕是否被按下的while循環(huán)。如果是，將打開 LCD 5 秒鐘，并顯示溫度和濕度。300 秒后，while 循環(huán)完成，整個(gè)循環(huán)重新開始。早些時(shí)候是告訴你，泵只能在四個(gè)小時(shí)內(nèi)加水一次。這就是為什么; countPump 必須為 48，每個(gè) while 循環(huán)需要 5 分鐘。48*5= 240 分鐘或 4 小時(shí)。

許多值需要改變，以確保雪茄盒保持完美的氣候。我的建議是在前幾周手動(dòng)加水。與此同時(shí)，我建議將大量信息記錄到 SD 卡中以分析代碼的行為。如果你確定值是正確的，你可以用蒸餾水填充你的水庫，讓 Arduino 完成剩下的工作。

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最后結(jié)果。

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