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4.1.10 Ventilador Inteligente
Nota
Dependiendo de la versión de su kit, identifique si tiene ADC0834 o MCP3008 y continúe con la sección correspondiente.
Introducción
En este proyecto, utilizaremos motores, botones y termistores para crear un ventilador inteligente manual y automático, cuya velocidad del viento es ajustable.
Componentes Necesarios
En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes.
Es muy conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace:
Nombre |
ELEMENTOS EN ESTE KIT |
ENLACE |
|---|---|---|
Kit Raphael |
337 |
También puedes comprarlos por separado en los enlaces a continuación.
INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE |
ENLACE DE COMPRA |
|---|---|
- |
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- |
|
- |
|
Diagrama Esquemático
Nombre T-Board |
cableado físico |
wiringPi |
BCM |
GPIO17 |
Pin 11 |
0 |
17 |
GPIO18 |
Pin 12 |
1 |
18 |
GPIO27 |
Pin 13 |
2 |
27 |
GPIO22 |
Pin 15 |
3 |
22 |
GPIO5 |
Pin 29 |
21 |
5 |
GPIO6 |
Pin 31 |
22 |
6 |
GPIO13 |
Pin 33 |
23 |
13 |
Procedimientos Experimentales
Paso 1: Construye el circuito.
Nota
El módulo de energía puede aplicar una batería de 9V con el broche de batería de 9V incluido en el kit. Inserta el capuchón del módulo de energía en las tiras de bus de 5V de la placa de pruebas.
Paso 2: Accede a la carpeta del código.
cd ~/raphael-kit/python
Paso 3: Ejecuta.
sudo python3 4.1.10_SmartFan.py
Cuando el código se ejecute, inicia el ventilador presionando el botón. Cada vez que presiones, se ajusta una velocidad hacia arriba o hacia abajo. Hay 5 tipos de velocidades: 0~4. Cuando se ajusta a la 4a velocidad y presionas el botón, el ventilador deja de funcionar con una velocidad de viento 0.
Una vez que la temperatura sube o baja más de 2℃, la velocidad aumenta o disminuye automáticamente un grado.
Código
Nota
Puedes Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener el código a continuación. Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como raphael-kit/python. Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import ADC0834
import math
# Set up pins
MotorPin1 = 5
MotorPin2 = 6
MotorEnable = 13
BtnPin = 22
def setup():
global p_M1,p_M2
ADC0834.setup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(MotorPin1, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MotorPin2, GPIO.OUT)
p_M1=GPIO.PWM(MotorPin1,2000)
p_M2=GPIO.PWM(MotorPin2,2000)
p_M1.start(0)
p_M2.start(0)
GPIO.setup(MotorEnable, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)
GPIO.setup(BtnPin, GPIO.IN)
def temperature():
analogVal = ADC0834.getResult()
Vr = 5 * float(analogVal) / 255
Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
temp = 1/(((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15+25)))
Cel = temp - 273.15
Fah = Cel * 1.8 + 32
return Cel
def motor(level):
if level == 0:
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
return 0
if level>=4:
level = 4
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.HIGH)
p_M1.ChangeDutyCycle(level*25)
return level
def main():
lastState=0
level=0
markTemp = temperature()
while True:
currentState =GPIO.input(BtnPin)
currentTemp=temperature()
if currentState == 1 and lastState == 0:
level=(level+1)%5
markTemp = currentTemp
time.sleep(0.5)
lastState=currentState
if level!=0:
if currentTemp-markTemp <= -2:
level = level -1
markTemp=currentTemp
if currentTemp-markTemp >= 2:
level = level +1
markTemp=currentTemp
level = motor(level)
def destroy():
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
p_M1.stop()
p_M2.stop()
GPIO.cleanup()
if __name__ == '__main__':
setup()
try:
main()
except KeyboardInterrupt:
destroy()
Explicación del Código
def temperature():
analogVal = ADC0834.getResult()
Vr = 5 * float(analogVal) / 255
Rt = 10000 * Vr / (5 - Vr)
temp = 1/(((math.log(Rt / 10000)) / 3950) + (1 / (273.15+25)))
Cel = temp - 273.15
Fah = Cel * 1.8 + 32
return Cel
temperture() funciona convirtiendo los valores del termistor leídos por ADC0834 en valores de temperatura. Consulta 2.2.2 Termistor para más detalles.
def motor(level):
if level == 0:
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.LOW)
return 0
if level>=4:
level = 4
GPIO.output(MotorEnable, GPIO.HIGH)
p_M1.ChangeDutyCycle(level*25)
return level
- Esta función controla la velocidad de rotación del motor. El rango del Nivel: 0-4
(el nivel 0 detiene el motor en funcionamiento). Un ajuste de nivel representa un cambio del 25% en la velocidad del viento.
def main():
lastState=0
level=0
markTemp = temperature()
while True:
currentState =GPIO.input(BtnPin)
currentTemp=temperature()
if currentState == 1 and lastState == 0:
level=(level+1)%5
markTemp = currentTemp
time.sleep(0.5)
lastState=currentState
if level!=0:
if currentTemp-markTemp <= -2:
level = level -1
markTemp=currentTemp
if currentTemp-markTemp >= 2:
level = level +1
markTemp=currentTemp
level = motor(level)
La función main() contiene todo el proceso del programa como se muestra:
Lee constantemente el estado del botón y la temperatura actual.
Cada vez que se presiona, el nivel +1 y al mismo tiempo se actualiza la temperatura. El Nivel varía de 1 a 4.
A medida que el ventilador funciona (el nivel no es 0), la temperatura está bajo detección. Un cambio de +2℃ causa el aumento y disminución del nivel.
El motor cambia la velocidad de rotación con el Nivel.
Imagen del Fenómeno
