Ультразвуковой увлажнитель arduino

Digitrode

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Устройство оценки эффективности увлажнителя воздуха на основе Arduino

Портативные увлажнители воздуха очень популярны сегодня для использования в различных средах, и производители этих устройств обещают не только увлажнение, но и очистку воздуха при использовании их продуктов. Но насколько эффективно использование увлажнителя?

Это можно проверить, собрав свое устройство оценки работы эффективности увлажнителя воздуха на основе Arduino, что и будет описано в данном материале.

В данном случае оценка будет осуществляться на примере небольшого закрытого площадью 10 квадратных метров. Увлажнитель при этом используется стандартный, который можно купить во многих магазинах бытовой электроники. Его параметры следующие:

  • размеры: 110 х 110 х 115 мм
  • объем: 300 мл
  • производительность: 35 мл/ч

Его внешний вид:

Для проверки эффективности увлажнителя воздуха использовалась плата Arduino Uno, шилд Grove и три датчика:

  • DHT11 – для получения данных о температуре и влажности в помещении
  • Датчик газа SGP30 – для проверки концентрации углекислого газа (CO2) в помещении
  • Датчик температуры DS18B20 – для анализа температуры тела

Вот эти компоненты:

Схема подключения следующая:

А далее представлено фото всей установки с работающим увлажнителем и электронной аппаратурой.

Для работы установки использовался следующий код Arduino:

Для анализа данных использовалась платформа Vittascience. Был проведен анализ комнатных условий и температуры тела в течение трех разных периодов: до использования увлажнителя воздуха, после одного часа включенного увлажнителя воздуха и после трех часов работы устройства. Были сделаны три сбора данных за три периода, чтобы получить точную информацию – всего 9 экспериментов. Условия эксперимента оставались прежними:

  • 3 метра между рабочим увлажнителем и платой с датчиками
  • продолжительность сбора данных составляла 30 мин
  • дверь комнаты 10 м², где проводился эксперимент, была закрыта на все время эксперимента

Вот как выглядели собранные данные – это данные, которые получены во время эксперимента, то есть были предоставлены через час после работы увлажни

Были проанализированы 9 файлов Excel, и получены следующие результаты:

  • Средние параметры до использования увлажнителя были: температура в помещении — 25 ° C, уровень влажности — 51%, уровень CO2 — 400 ppm, температура тела — 37 ° C
  • Средние параметры после часа использования увлажнителя: температура в помещении — 25 ° C, уровень влажности — 58%, уровень CO2 — 400 ppm, температура тела — 36,8 ° C
  • Средние параметры после трех часов использования увлажнителя: температура в помещении — 24 ° C, уровень влажности — 71%, уровень CO2 — 400 ppm, температура тела — 36,6 ° C
  • Общие результаты: через час уровень влажности увеличился на 13% и через три часа достиг 139% от базового значения; немного снизилась и комнатная температура, и температура тела; уровень CO2 не изменился.

Эксперимент показал, что даже увлажнитель воздуха небольшой мощности может повысить уровень влажности в помещении на 40% после трех часов работы, что может положительно сказаться как на температуре помещения, так и на температуре тела. Но это совершенно не влияет на уровень СО2.

Источник

Автоматический увлажнитель воздуха на Arduino

Увлажнитель воздуха (humidifier) – это устройство для увеличения относительной влажности в закрытом пространстве, то есть обеспечения требуемого уровня влажности. Увлажнители особенно актуальны зимой, когда работают батареи отопления, которые помимо нагрева помещения также осушают воздух в нем (уменьшают относительную влажность).

В данной статье мы рассмотрим создание своими руками (DIY) автоматического портативного увлажнителя воздуха на основе платы Arduino, который сможет поддерживать относительную влажность в помещении в заданных пределах.

Измерять уровень относительной влажности мы будем с помощью датчика DHT11, который ранее уже применялся во многих проектах на нашем сайте. Если измеренный уровень влажности будет ниже требуемой границы, то увлажнитель будет автоматически включаться, и наоборот. Выводить уровень относительной влажности (relative humidity, RH) в процентах мы будем на экран OLED дисплея.

Необходимые компоненты

  1. Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
  2. OLED дисплей (купить на AliExpress).
  3. Ультразвуковой увлажнитель (купить на AliExpress).
  4. Модуль реле 5V (купить на AliExpress).
  5. Регулятор напряжения 7805 (купить на AliExpress).
  6. Электролитический конденсатор 25V, 1000 мкФ (купить на AliExpress).
  7. Адаптер AC-DC, 12V, 2 AMP.
  8. Датчик температуры и влажности DHT11 (купить на AliExpress).
  9. USB Female socket (разъем типа «мама»).
  10. Вентилятор.
  11. Перфорированная плата.
  12. Соединительные провода.

Принцип работы увлажнителя

Портативный увлажнитель (portable humidifier) способен производить теплый/прохладный туман при помощи металлической диафрагмы, вибрирующей с высокой частотой. Вибрации звука выталкивают влагу в воздух. Водяной туман, производимый увлажнителем, практически мгновенно абсорбируется (поглощается) в воздухе. Чтобы увлажнитель мог производить водяной туман он должен плавать на поверхности воды.

Структурная схема работы нашего автоматического увлажнителя воздуха на Arduino показана на следующем рисунке.

Как показано на приведенной структурной схеме, ультразвуковой увлажнитель помещается на поверхность воды в контейнере. Для измерения влажности окружающего воздуха к плате Arduino Nano подключен датчик DHT11. Для вывода информации используется OLED. В зависимости от измеренного значения влажности нам необходимо будет включать/выключать реле, которое, в свое очередь, будет включать/выключать ультразвуковой увлажнитель.

Основные технические характеристики используемого нами ультразвукового увлажнителя:

  • тип: плавающий/ультразвуковой;
  • питание: USB, 5V DC;
  • рабочий ток: 500 Ma;
  • уровень шума: ≤36 дБ.

Схема проекта

Схема автоматического увлажнителя воздуха на основе платы Arduino представлена на следующем рисунке.

Напряжение питания 12V DC от внешнего источника преобразуется в напряжение питания 5V DC с помощью регулятора напряжения 7805 и емкостного фильтра (конденсатора). Это напряжение питания подается на плату Arduino Nano, OLED дисплей, датчик DHT11 и модуль реле. OLED дисплей подключен к контактам интерфейса I2C (A4, A5) платы Arduino.

Внешний вид собранной на перфорированной плате конструкции проекта показан на следующем рисунке.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Источник

AlexGyver/autoHumidifier

Use Git or checkout with SVN using the web URL.

Work fast with our official CLI. Learn more.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching GitHub Desktop

If nothing happens, download GitHub Desktop and try again.

Launching Xcode

If nothing happens, download Xcode and try again.

Launching Visual Studio Code

Your codespace will open once ready.

There was a problem preparing your codespace, please try again.

Latest commit

Git stats

Files

Failed to load latest commit information.

README.md

Автоматический увлажнитель воздуха

Увлажнитель с датчиком влажности

  • DHT-sensor-library — библиотека датчика, скопировать в
    C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\ (Windows x64)
    C:\Program Files\Arduino\libraries\ (Windows x86)
  • autoHumidifier — прошивка для Arduino, файлы в папках открыть в Arduino IDE (читай FAQ)
  • XODhumidifier — прошивка для Arduino, версия для XOD из видео

Материалы и компоненты

  • Испаритель https://ali.ski/Q7W4i7https://ali.ski/J0ZdXX
  • Блок питания 24В https://ali.ski/WLg30Fhttps://ali.ski/JmB8m
  • Испаритель + БП https://ali.ski/fABFNqhttps://ali.ski/TzGv6W
  • Arduino NANO https://ali.ski/zsfMEM
  • Датчик DHT11 https://ali.ski/n8qTZ
  • Датчик DHT22 https://ali.ski/6QWNm
  • MOSFET модуль https://ali.ski/sXnrd
  • Понижайка https://ali.ski/BePrd
  • Вентилятор https://ali.ski/nZF9y
  • Потенциометры https://ali.ski/RmqBS
  • Светодиоды https://ali.ski/2—Qh1
  • Резисторы https://ali.ski/fn-qTx

Вам скорее всего пригодится

Настройка и использование

  • Загрузка прошивки — ультра подробная статья по началу работы с Ардуино
  • Установить библиотеки в C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\ (Windows x64)
    C:\Program Files\Arduino\libraries\ (Windows x86)
  • Подключить Ардуино к компьютеру
  • Запустить файл прошивки
  • Настроить (COM порт, модель Arduino NANO 328)
  • Нажать загрузить
  • Пользоваться

Настройки в коде

В: Как скачать с этого грёбаного сайта?
О: На главной странице проекта (где ты читаешь этот текст) вверху справа зелёная кнопка Clone or download, вот её жми, там будет Download ZIP

В: Скачался какой то файл .zip, куда его теперь?
О: Это архив. Можно открыть стандартными средствами Windows, но думаю у всех на компьютере установлен WinRAR, архив нужно правой кнопкой и извлечь.

В: Я совсем новичок! Что мне делать с Ардуиной, где взять все программы?
О: Читай и смотри видос http://alexgyver.ru/arduino-first/

В: Компьютер никак не реагирует на подключение Ардуины!
О: Возможно у тебя зарядный USB кабель, а нужен именно data-кабель, по которому можно данные передавать

В: Ошибка! Скетч не компилируется!
О: Путь к скетчу не должен содержать кириллицу. Положи его в корень диска.

В: Сколько стоит?
О: Ничего не продаю.

Источник

ЭЛЕКТРОНИКА Увлажнитель воздуха

EandV

Решил заняться климатом в квартире. Начал с влажности воздуха.
У Гайвера когда-то был проект автоматического увлажнителя. Решил немного упростить проект и переделать под себя. Получилось вот так:


В первую очередь отказался от автоматизации. Тесты показали, что текущий испаритель с трудом поднимает влажность до уровня 40% в комнате 3 на 5 метров. Норма как раз 40-60%, идеал – 50%. Сейчас зимой у меня в квартире влажность 20-25%, т.е. нормальной не бывает никогда. Превысить норму увлажнитель не может, т.к. не вытягивает по мощности. Поэтому сделал вывод, что автоматизация в моем случае не нужна.

Детали:

  • Испаритель 3а 4$ с Али
  • Блок питания от принтера (который я давно выбросил) на 19,5В 1,5 А
  • Вентилятор 70мм
  • Коробка из FixPrice за 99р
  • Маленькая коробка для «пульта управления»
  • Повышающий преобразователь с 19В до 24В
  • Понижающий преобразователь с 19В до 12В
  • Выключатель

Схема простейшая, расписывать смысла не вижу.

Влажность с 20% до 40% поднимает примерно за час. Если с открытым окном зимой, то еще дольше.

Рабочий объем испаряемой воды получился около 2х литров. По факту воды нужно залить больше, т.к. испаритель должен быть всегда под водой, а испаряет он только то, что выше его верхней границы. Особенность испарителя такова, что очень глубоко его погружать нельзя (расстояние от верха испарителя до поверхности воды должно быть не более 4см). Если налить больше воды, то не будет туман вырабатывать. Эти 2 литра он испаряет примерно за 3-4 часа. Чем меньше уровень воды, тем больше тумана вырабатывается.

Хочу попробовать поставить более мощный испаритель (на 19W вместо текущего на 12W). Заказал на Али.

Kelll31

thematrix

EandV

Так же имею проблемы с низкой влажностью в квартире зимой, и так же рассматривал идею сделать увлажнитель на базе испарителя, пока не увидел у одной знакомой дома некую «мойку воздуха», за какие то космические деньги)
Погуглил, принцип работы прост до безобразия, картинка под спойлером:

Эффективность увлажнения конечно ниже, но за то пыль осаждает очень недурно.
Думаю, что можно такую сделать из пачки CD-дисков и пары кулеров.

Интересная конструкция, но уровень прямоты моих рук и инструмент, которым я располагаю позволяют пока только колхозить из хлама и товаров с Али.
Пробовал я как-то сделать самодельный пылесос, грустное в итоге получилось зрелище.

Тут по хорошему нужно 3Д моделирование и 3Д печать.

thematrix

EandV

malec

Вложения

malec

Решил заняться климатом в квартире. Начал с влажности воздуха.
У Гайвера когда-то был проект автоматического увлажнителя. Решил немного упростить проект и переделать под себя. Получилось вот так:

В первую очередь отказался от автоматизации. Тесты показали, что текущий испаритель с трудом поднимает влажность до уровня 40% в комнате 3 на 5 метров. Норма как раз 40-60%, идеал – 50%. Сейчас зимой у меня в квартире влажность 20-25%, т.е. нормальной не бывает никогда. Превысить норму увлажнитель не может, т.к. не вытягивает по мощности. Поэтому сделал вывод, что автоматизация в моем случае не нужна.

Детали:

  • Испаритель 3а 4$ с Али
  • Блок питания от принтера (который я давно выбросил) на 19,5В 1,5 А
  • Вентилятор 70мм
  • Коробка из FixPrice за 99р
  • Маленькая коробка для «пульта управления»
  • Повышающий преобразователь с 19В до 24В
  • Понижающий преобразователь с 19В до 12В
  • Выключатель

Схема простейшая, расписывать смысла не вижу.

Влажность с 20% до 40% поднимает примерно за час. Если с открытым окном зимой, то еще дольше.

Рабочий объем испаряемой воды получился около 2х литров. По факту воды нужно залить больше, т.к. испаритель должен быть всегда под водой, а испаряет он только то, что выше его верхней границы. Особенность испарителя такова, что очень глубоко его погружать нельзя (расстояние от верха испарителя до поверхности воды должно быть не более 4см). Если налить больше воды, то не будет туман вырабатывать. Эти 2 литра он испаряет примерно за 3-4 часа. Чем меньше уровень воды, тем больше тумана вырабатывается.

Хочу попробовать поставить более мощный испаритель (на 19W вместо текущего на 12W). Заказал на Али.

EandV

Madcat

У меня с этой зимы фабричный(за 30 баксов) 40Вт испаритель + 100Вт нагреватель испарительной камеры. Благодаря нагреву почти до 100 градусов мыть надо редко. Испаряет 6 литров за день. Влажность выше 40-45% в двухкомнатной квартире поднять не в состоянии.
Так что обратная связь пригодится разве что весной/осенью.

В прошлом году была самоделка(денег в итоге потратил почти столько же: испаритель, БП, вентилятор, ведро с крышкой, труба, время. ). Ведро на 20 литров было. Испаритель на поплавке(один спаленный испаритель без него). Поплавок надо делать пластиковый, гладкий и герметичный(пенопласт замахался настраивать и мыть).
Выход пара делал не через отверстие, а через полметровую вертикальную трубу. Иначе вокруг все мокрое.
Глобальный недостаток такой самоделки в том, что вся пыль и все бактерии из воздуха тупо «вбиваются» вентилятором в воду. Как следствие вода загрязняется и цветет. Раз в неделю всю конструкцию мыть. А лучше раз в 2-3 дня.

P.S. Обязательно вода после ионнообменной смолы(фильтр сам «делал») или дистиллят. Иначе замахаетесь потом белый налет со всего отмывать.

EandV

У меня с этой зимы фабричный(за 30 баксов) 40Вт испаритель + 100Вт нагреватель испарительной камеры. Благодаря нагреву почти до 100 градусов мыть надо редко. Испаряет 6 литров за день. Влажность выше 40-45% в двухкомнатной квартире поднять не в состоянии.
Так что обратная связь пригодится разве что весной/осенью.

В прошлом году была самоделка(денег в итоге потратил почти столько же: испаритель, БП, вентилятор, ведро с крышкой, труба, время. ). Ведро на 20 литров было. Испаритель на поплавке(один спаленный испаритель без него). Поплавок надо делать пластиковый, гладкий и герметичный(пенопласт замахался настраивать и мыть).
Выход пара делал не через отверстие, а через полметровую вертикальную трубу. Иначе вокруг все мокрое.
Глобальный недостаток такой самоделки в том, что вся пыль и все бактерии из воздуха тупо «вбиваются» вентилятором в воду. Как следствие вода загрязняется и цветет. Раз в неделю всю конструкцию мыть. А лучше раз в 2-3 дня.

P.S. Обязательно вода после ионнообменной смолы(фильтр сам «делал») или дистиллят. Иначе замахаетесь потом белый налет со всего отмывать.

Спасибо, полезная инфа! я с многим из вышеперечисленного уже столкнулся: все вокруг мокрое, цветущая вода, белый налет, всё так и есть.
Сейчас наверно сделал больше ради интереса и эксперимента (как и 80% моих самодельных устройств), чувствую, что в итоге тоже заводское устройство куплю.
Как не крути, а заводские устройства за те же деньги надежнее, эффективнее и внешне более презентабельно выглядят.

Если отбросить фактор хобби, то имеют право на жизнь самоделки:

  • Не имеющие заводских аналогов (например я делал систему автополива для дома)
  • Заметно дешевле готовых устройств (например самодельный ЛБП из китайских модулей)
  • Что — сверхнадежное, сверхкачественное или неубиваемое, чего сейчас практически не делают (например блоки питания и зарядные устройства на трансформаторах и в металлических корпусах, как делали в союзе для военки, либо какие-нибудь усилители на лампах и т.д.)
  • Что-то декоративное, чисто под себя (те же часы на ГРИ например)

Но это в моем понимании.

Источник

Adblock
detector