¿Cómo diseñar un calentador de asiento automático para tu sofá?

Aprender

El concepto de asientos con calefacción es adoptado por casi todas las empresas de automóviles en estos días y en todos los modelos más recientes de Toyota, Honda, KIA, etc., la compañía ofrece asientos con calefacción en los automóviles. La mayoría de las empresas ofrecen asientos con calefacción y frío en sus modelos que hacen que la experiencia de conducción sea muy cómoda, especialmente en los veranos. Teniendo esta idea a la vista, pensé por qué no implementar la idea de asientos con calefacción en nuestras casas en nuestro Sofá que se coloca en la sala de estar o en otro lugar. El circuito que diseñaré más adelante en este artículo será el encargado de calentar todo tipo de sofá ya sea sofá de brazo redondo, brazo cuadrado, cuña dura, etc. El circuito se colocará en la parte inferior del sofá y los asientos. comenzará a calentar automáticamente después de algunos intervalos de tiempo. Ahora, sin perder un segundo, manos a la obra.



Calentador de asiento automático

¿Cómo colocar placas calefactoras con Arduino?

Ahora, recopilaremos información sobre los componentes electrónicos antes de hacer una lista de todos los componentes de hardware porque nadie querrá quedarse en medio de un proyecto solo porque falta un componente.



Paso 1: Componentes necesarios (hardware)

  • Arduino Nano
  • Placas calefactoras flexibles de poliimida (x4)
  • Módulo de relé de 4 canales DC 5V
  • Sensor de temperatura y humedad DHT11
  • Cables de puente
  • Placa de circuito impreso
  • Batería de 12V Lipo
  • FeCl3
  • Pistola de silicona
  • Pequeña caja de plástico
  • Cinta de montaje permanente Scotch

Paso 2: Componentes necesarios (software)

  • Proteus 8 Professional (se puede descargar desde aquí )

Paso 3: Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de este proyecto es bastante simple. Está alimentado por 12V Batería lipo . La batería Lipo es la preferida en este proyecto porque proporciona una buena copia de seguridad y proporcionará un tiempo de copia de seguridad de aproximadamente 2 días o incluso más. También se puede utilizar un adaptador de CA a CC para alimentar este circuito porque nuestro requisito es 12V CC. La columna vertebral de este proyecto son los Placas de calentamiento que se encargará de calentar el sofá. La temperatura detectará la temperatura de la habitación y cuando la temperatura descienda por debajo del límite establecido en el código, se activará el módulo de relé y se iniciará la calefacción. los calefacción continuará hasta que la temperatura vuelva a su estado anterior. El relé se activará cuando la temperatura caiga por debajo de los 25 grados y se activará APAGADO cuando la temperatura vuelve a su posición original. El código se puede modificar de acuerdo con sus requisitos y he adjuntado el código a continuación para que pueda entenderlo y hacer las modificaciones si lo desea.



Paso 4: Simulación del circuito

Antes de realizar el circuito, es mejor simular y examinar todas las lecturas en un software. El software que vamos a utilizar es el Suite de diseño Proteus . Es un software en el que se simulan circuitos electrónicos.



  1. Después de descargar e instalar el software Proteus, ábralo. Abra un nuevo esquema haciendo clic en el ISIS  icono en el menú.

    ISIS

    bloc de notas ++ corrector ortográfico
  2. Cuando aparezca el nuevo esquema, haga clic en el PAGS icono en el menú lateral. Esto abrirá un cuadro en el que puede seleccionar todos los componentes que se utilizarán.

    Nuevo esquema

  3. Ahora escriba el nombre de los componentes que se utilizarán para hacer el circuito. El componente aparecerá en una lista en el lado derecho.

    Seleccionar componentes



  4. De la misma forma que arriba, busque todos los componentes. Aparecerán en el Dispositivos Lista.

Después de simular el circuito, nos dimos cuenta de que está funcionando bien, por lo tanto, avanzaremos un paso y diseñaremos su diseño de PCB.

Paso 5: haga un diseño de PCB

Como vamos a hacer circuito de hardware en un PCB, primero debemos hacer un diseño de PCB para este circuito.

  1. Para hacer el diseño de PCB en Proteus, primero debemos asignar los paquetes de PCB a cada componente en el esquema. Para asignar paquetes, haga clic con el botón derecho en el componente al que desea asignar el paquete y seleccione el Herramienta de embalaje.

    Asignar paquetes

  2. Clickea en el ARIES en el menú superior para abrir un esquema de PCB.

    Diseño ARIES

  3. Desde la Lista de componentes, coloque todos los componentes en la pantalla en un diseño que desee que se vea su circuito.
  4. Haga clic en el modo de seguimiento y conecte todos los pines que el software le indica que conecte apuntando con una flecha.

Paso 6: diagrama de circuito

Después de hacer el diseño de la PCB, el diagrama del circuito se verá así:

Diagrama de circuito

Paso 7: Introducción a Arduino

Si no ha trabajado en Arduino IDE antes, no se preocupe porque a continuación se muestra un paso a paso para configurar Arduino IDE.

  1. Descargue la última versión de Arduino IDE de aquí .
  2. Conecte su placa Arduino a la PC y abra el Panel de control. Haga clic en Hardware y sonido. Ahora abierto Dispositivos e impresora y busque el puerto al que está conectada su placa. En mi caso es COM14 pero es diferente en diferentes computadoras.

    Encontrar puerto

  3. Haga clic en el menú Herramientas y configure el tablero como Arduino Nano (AT Mega 328P) .

    Configuración del tablero

  4. En el mismo menú de Herramientas, configure el Procesador como ATmega328p (antiguo cargador de arranque) .
  5. Descargue el código adjunto a continuación y péguelo en su IDE de Arduino. Clickea en el subir para grabar el código en su microcontrolador.

    Cargar el código

Descargue el código y las bibliotecas necesarias haciendo clic en Aquí.

Paso 8: Comprenda el código

El código utilizado en este proyecto es muy simple y está bien comentado. Aunque se explica por sí mismo, se describe brevemente a continuación para que si está utilizando una placa Arduino diferente como Uno, mega, etc., pueda modificar el código correctamente y luego grabarlo en su placa.

  1. Al principio, la biblioteca a utilizar DHT11 se incluye, las variables se inicializan para almacenar los valores temporales durante el tiempo de ejecución. Los pines también se inicializan para conectar los sensores al microcontrolador.
#include // incluye biblioteca para usar el sensor de temperatura dht11 DHT11; // creando un objeto para el sensor de temperatura #define dhtpin 8 // inicializa el pin para conectar el sensor #define relay 3 // inicializa el pin para conectar el relé float temp; // variable para contener valor temporal

2. configuración vacía () es una función que se ejecuta solo una vez en el código cuando se enciende el microcontrolador o se presiona el botón de habilitación. La velocidad en baudios se establece en esta función, que es básicamente la velocidad en bits por segundo a la que el microcontrolador se comunica con los dispositivos periféricos.

configuración vacía () {pinMode (dhtpin, INPUT); // use este pin como INPUT pinMode (relé, SALIDA); // use este pin como OUTPUT Serial.begin (9600); // establecer la velocidad en baudios}

3. bucle vacío () es una función que se ejecuta una y otra vez en un bucle. En esta función, estamos leyendo los datos del pin de salida de DHT11 y encendiendo o apagando el relé a un cierto nivel de temperatura. Si la temperatura es inferior a 25 grados, las placas calefactoras se encenderán; de lo contrario, permanecerán apagadas.

bucle vacío () {retraso (1000); // wati por un segundo DHT11.read (dhtpin); // leer la temperatura temp = DHT11.temperature; // guarda la temperatura en la variable Serial.print (temp); // imprime el valor en el monitor Serial.println ('C'); si (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); } }

Paso 9: configuración del hardware

Como ahora hemos simulado el circuito en el software y está funcionando perfectamente bien. Ahora sigamos adelante y coloquemos los componentes en PCB. Un PCB es una placa de circuito impreso. Es un tablero totalmente revestido de cobre por un lado y totalmente aislante por el otro. Haciendo el circuito en el PCB es comparativamente un proceso largo. Una vez que se simula el circuito en el software y se realiza su diseño de PCB, el diseño del circuito se imprime en un papel de mantequilla. Antes de colocar el papel de mantequilla en la placa de circuito impreso, utilice el raspador de circuito impreso para frotar la placa de modo que la capa de cobre a bordo se reduzca desde la parte superior de la placa.

Quitar la capa de cobre

Luego, se coloca el papel manteca en la placa PCB y se plancha hasta que el circuito se imprime en la placa (tarda aproximadamente cinco minutos).

copia de seguridad icloud sin wifi

Tablero de pcb de hierro

Ahora, cuando el circuito está impreso en la placa, se sumerge en el FeCl3solución de agua caliente para eliminar el cobre sobrante del tablero, solo quedará el cobre debajo del circuito impreso.

Eliminar capa de cobre

Después de eso, frote la placa PCB con el raspador para que el cableado sea prominente. Ahora taladre los agujeros en los lugares respectivos y coloque los componentes en la placa de circuito.

Perforación de PCB

Suelde los componentes en la placa. Finalmente, verifique la continuidad del circuito y si ocurre discontinuidad en algún lugar desolde los componentes y vuelva a conectarlos. En electrónica, la prueba de continuidad es la verificación de un circuito eléctrico para verificar si la corriente fluye en el camino deseado (que es con certeza un circuito total). Se realiza una prueba de continuidad estableciendo un pequeño voltaje (cableado en disposición con un LED o una parte que crea conmoción, por ejemplo, un parlante piezoeléctrico) sobre la vía seleccionada. Si pasa la prueba de continuidad, significa que el circuito se hizo adecuadamente como se desea. Ahora está listo para ser probado. Es mejor aplicar pegamento caliente con una pistola de pegamento caliente en los terminales positivo y negativo de la batería para que los terminales de la batería no se separen del circuito.

Paso 10: Prueba del circuito

Después de ensamblar los componentes de hardware en la placa PCB y verificar la continuidad, necesitamos verificar si nuestro circuito está funcionando correctamente o no, probaremos nuestro circuito. Después de cambiar EN el circuito lo coloca cerca del lugar donde la temperatura está por debajo de los 25 grados. Observarás que las placas comenzarán a calentarse y se girarán APAGADO tan pronto como suba la temperatura. Después de probar el circuito, colóquelo dentro de una cubierta. El revestimiento se puede diseñar en casa utilizando cualquier material. Por ejemplo, se puede diseñar una cubierta de madera, se puede diseñar una carcasa de plástico o también se puede colocar un circuito dentro de una tela gruesa y coser. Luego péguelo en la parte inferior de su sofá con cinta adhesiva doble. Controle regularmente la batería y cárguela con frecuencia.

Eso es todo por hoy. Continúe visitando nuestro sitio web para conocer más proyectos de ingeniería interesantes y no olvide compartir su experiencia después de realizar este proyecto en su hogar.