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4.1.10 Ventilatore Intelligente
Nota
A seconda della versione del tuo kit, identifica se hai ADC0834 o MCP3008 e procedi con la sezione corrispondente.
Introduzione
In questo progetto, utilizzeremo motori, pulsanti e termistori per creare un ventilatore intelligente manuale + automatico, con velocità del vento regolabile.
Componenti necessari
In questo progetto, avremo bisogno dei seguenti componenti.
È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:
Nome |
ELEMENTI IN QUESTO KIT |
LINK |
|---|---|---|
Kit Raphael |
337 |
Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.
INTRODUZIONE AI COMPONENTI |
LINK PER L’ACQUISTO |
|---|---|
- |
|
- |
|
- |
|
Schema elettrico
T-Board Name |
physical |
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 |
Procedure sperimentali
Passo 1: Costruisci il circuito.
Nota
Il modulo di alimentazione può utilizzare una batteria da 9V con la clip per batteria da 9V inclusa nel kit. Inserisci il ponticello del modulo di alimentazione nelle strisce di alimentazione da 5V della breadboard.
Passo 2: Accedi alla cartella del codice.
cd ~/raphael-kit/python
Passo 3: Esegui.
sudo python3 4.1.10_SmartFan.py
Una volta eseguito il codice, avvia il ventilatore premendo il pulsante. Ogni volta che premi, il livello della velocità aumenta o diminuisce di 1. Ci sono 5 livelli di velocità: 0~4. Quando viene impostato al livello 4th e premi nuovamente il pulsante, il ventilatore si ferma con una velocità del vento di 0.
Quando la temperatura aumenta o diminuisce di oltre 2℃, la velocità aumenta o diminuisce automaticamente di 1 livello.
Codice
Nota
Puoi Modificare/Resettare/Copiare/Eseguire/Fermare il codice qui sotto. Ma prima di farlo, devi accedere al percorso del codice sorgente come raphael-kit/python. Dopo aver modificato il codice, puoi eseguirlo direttamente per vedere l’effetto.
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import ADC0834
import math
# Configurazione dei pin
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()
Spiegazione del Codice
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
temperature() funziona convertendo i valori del termistore letti da ADC0834
in valori di temperatura. Consulta 2.2.2 Termistore per ulteriori dettagli.
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
Questa funzione controlla la velocità di rotazione del motore. L’intervallo di level è 0-4 (level 0 ferma il motore). Ogni aumento di livello rappresenta un cambiamento del 25% nella velocità del vento.
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 funzione main() contiene l’intero processo del programma come mostrato:
Leggi costantemente lo stato del pulsante e la temperatura corrente.
Ogni pressione del pulsante aumenta il livello di +1 e contemporaneamente viene aggiornata la temperatura. Il livello varia da 1 a 4.
Quando il ventilatore è in funzione (livello diverso da 0), la temperatura viene monitorata. Un cambiamento di 2℃+ provoca l’aumento o la diminuzione del livello.
Il motore cambia la velocità di rotazione in base al livello.
Immagine del fenomeno
