あなたのソファのための自動シートウォーマーを設計する方法は？

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ヒーター付きシートのコンセプトは、最近ほとんどすべての自動車会社で採用されており、トヨタ、ホンダ、KIAなどのすべての最新モデルで、同社は車内にヒーター付きシートを提供しています。ほとんどの企業は、特に夏の運転体験を非常に快適にするモデルに、ヒーター付きシートとコールドシートを提供しています。この考えを踏まえて、私たちの家に暖房付きシートのアイデアを実装してみませんか？ ソファー それは居間かどこかに置かれます。この記事の後半で設計する回路は、ラウンドアームソファ、スクエアアーム、ハードウェッジなど、あらゆるタイプのソファを加熱する役割を果たします。回路はソファとシートの下側​​に配置されます。一定時間後に自動的に加熱を開始します。さて、1秒も無駄にせずに仕事に取り掛かりましょう。



自動シートウォーマー

Arduinoで加熱プレートを取り付ける方法は？

ここで、すべてのハードウェアコンポーネントのリストを作成する前に、電子コンポーネントに関する情報を収集します。コンポーネントが不足しているという理由だけでプロジェクトの途中で立ち往生することはないからです。



ステップ1：必要なコンポーネント（ハードウェア）

  • Arduino Nano
  • フレキシブルポリイミド加熱プレート（x4）
  • 4チャンネルDC5Vリレーモジュール
  • DHT11温度湿度センサー
  • ジャンパー線
  • プリント回路基板
  • 12Vリポバッテリー
  • FeCl3
  • ホットグルーガン
  • 小さなプラスチックの箱
  • スコッチ永久取り付けテープ

ステップ2：必要なコンポーネント（ソフトウェア）

  • Proteus 8 Professional（からダウンロードできます ここに ）

ステップ3：動作原理

このプロジェクトの動作原理は非常に単純です。それは12Vによって供給されます リポバッテリー 。 Lipoバッテリーは、良好なバックアップを提供し、約2日以上のバックアップ時間を提供するため、このプロジェクトで推奨されます。要件は12VDCであるため、AC-DCアダプターを使用してこの回路に電力を供給することもできます。このプロジェクトのバックボーンは 加熱プレート それはソファを加熱する責任があります。温度は部屋の温度を感知し、温度がコードで設定された制限を下回ると、リレーモジュールがトリガーされ、加熱が開始されます。ザ・ 暖房 温度が前の状態に戻るまで続きます。温度が25度を下回るとリレーがトリガーされ、リレーが回転します オフ 温度が元の位置に戻ったとき。コードは要件に応じて変更できます。以下のコードを添付しましたので、理解して必要に応じて変更を加えることができます。



ステップ4：回路のシミュレーション

回路を作成する前に、ソフトウェアですべての読み取り値をシミュレートして調べることをお勧めします。私たちが使用しようとしているソフトウェアは プロテウスデザインスイート 。電子回路をシミュレーションするソフトウェアです。



  1. Proteusソフトウェアをダウンロードしてインストールしたら、それを開きます。をクリックして新しい回路図を開きます ISIS メニューのアイコン。

    ISIS

    notepad ++のスペルチェック
  2. 新しい回路図が表示されたら、をクリックします。 P サイドメニューのアイコン。これにより、使用するすべてのコンポーネントを選択できるボックスが開きます。

    新しい回路図

  3. 次に、回路の作成に使用するコンポーネントの名前を入力します。コンポーネントが右側のリストに表示されます。

    コンポーネントの選択



  4. 同様に、上記と同様に、すべてのコンポーネントを検索します。それらはに表示されます デバイス リスト。

回路をシミュレーションした後、正常に動作していることがわかったので、一歩進んでPCBレイアウトを設計します。

ステップ5：PCBレイアウトを作成する

私たちが作るつもりなので ハードウェア回路 PCBでは、最初にこの回路のPCBレイアウトを作成する必要があります。

  1. ProteusでPCBレイアウトを作成するには、最初にPCBパッケージを回路図のすべてのコンポーネントに割り当てる必要があります。パッケージを割り当てるには、パッケージを割り当てるコンポーネントを右クリックして、 パッケージングツール。

    パッケージの割り当て

  2. クリックしてください ARIES PCB回路図を開くためのトップメニューのオプション。

    ARIESデザイン

  3. コンポーネントリストから、回路をどのように見せたいかを示すデザインで、画面上のすべてのコンポーネントを配置します。
  4. トラックモードをクリックし、ソフトウェアが接続するように指示しているすべてのピンを矢印で接続します。

ステップ6：回路図

PCBレイアウトを作成すると、回路図は次のようになります。

回路図

ステップ7： Arduino入門

Arduino IDEを使用したことがない場合でも、ArduinoIDEをセットアップするためのステップバイステップを以下に示しますのでご安心ください。

  1. ArduinoIDEの最新バージョンをからダウンロードします ここに 。
  2. ArduinoボードをPCに接続し、コントロールパネルを開きます。クリック ハードウェアとサウンド。 開催中 デバイスとプリンター ボードが接続されているポートを見つけます。私の場合は COM14 しかし、それはコンピュータによって異なります。

    ポートを見つける

  3. ツールメニューをクリックして、ボードを次のように設定します Arduino Nano（AT Mega 328P） 。

    ボードの設定

  4. 同じツールメニューで、プロセッサを次のように設定します ATmega328p（古いブートローダー） 。
  5. 以下に添付されているコードをダウンロードして、ArduinoIDEに貼り付けます。クリックしてください アップロード マイクロコントローラでコードを書き込むためのボタン。

    コードをアップロードする

クリックしてコードと必要なライブラリをダウンロードします ここに。

ステップ8：コードを理解する

このプロジェクトで使用されるコードは非常に単純で、よくコメントされています。それは自明ですが、Uno、megaなどの別のArduinoボードを使用している場合は、コードを適切に変更してからボードに書き込むことができるように、以下に簡単に説明します。

  1. 最初に、使用するライブラリ DHT11 が含まれている場合、変数は実行時に一時値を格納するように初期化されます。センサーをマイクロコントローラーに接続するために、ピンも初期化されます。
＃include //温度センサーを使用するライブラリを含めるdht11DHT11; //温度センサーのオブジェクトを作成します#definedhtpin 8 //センサーを接続するためのピンを初期化します#definerelay 3 //リレーを接続するためのピンを初期化しますfloattemp; //一時的な値を保持する変数

2.2。 void setup（） マイクロコントローラの電源を入れたとき、またはイネーブルボタンを押したときにコード内で1回だけ実行される機能です。ボーレートはこの関数で設定されます。これは基本的に、マイクロコントローラーが周辺機器と通信する速度（ビット/秒）です。

void setup（）{pinMode（dhtpin、INPUT）; //このピンをINPUTとして使用しますpinMode（relay、OUTPUT）; //このピンをOUTPUTSerial.begin（9600）;として使用します。 //ボーレートを設定する}

3.3。 void loop（） ループ内で何度も実行される関数です。この機能では、DHT11の出力ピンからデータを読み取り、特定の温度レベルでリレーをオンまたはオフに切り替えます。温度が25度未満の場合、加熱プレートはオンになります。それ以外の場合は、オフのままになります。

void loop（）{delay（1000）; // 2番目のワティDHT11.read（dhtpin）; //温度を読み取りますtemp = DHT11.temperature; //温度を変数Serial.print（temp）;に保存します。 //値をモニターに出力しますSerial.println（ 'C'）; if（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); } }

ステップ9：ハードウェアのセットアップ

ソフトウェアで回路をシミュレートしたので、完全に正常に動作しています。次に、コンポーネントをPCBに配置します。 PCBはプリント回路基板です。これは、片面が銅で完全にコーティングされ、反対側から完全に絶縁されたボードです。を作る 回路 PCBでの作業は、比較的長いプロセスです。ソフトウェアで回路をシミュレーションし、PCBレイアウトを作成した後、回路レイアウトをバター紙に印刷します。 PCBボードにバター紙を置く前に、PCBスクレーパーを使用してボードをこすり、ボード上の銅層がボードの上部から減少するようにします。

銅層の除去

次に、バター紙をPCBボードに置き、回路がボードに印刷されるまでアイロンをかけます（約5分かかります）。

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鉄のPCBボード

これで、回路がボードに印刷されると、FeClに浸されます。3ボードから余分な銅を取り除くためのお湯の溶液、プリント回路の下の銅だけが残されます。

銅層を取り除く

その後、PCBボードをスクレーパーでこすり、配線が目立つようにします。次に、それぞれの場所に穴を開け、コンポーネントを回路基板に配置します。

PCBドリル

ボード上のコンポーネントをはんだ付けします。最後に、回路の導通を確認し、どこかで不連続が発生した場合は、コンポーネントのはんだを取り除き、再度接続します。電子機器では、導通テストは、電気回路をチェックして、電流が目的のパスに流れているかどうかをチェックすることです（確実に回路全体であるかどうか）。導通テストは、選択した方法に小さな電圧（LEDまたは圧電スピーカーなどの騒動を発生させる部品と配置して配線）を設定することによって実行されます。導通テストに合格した場合は、回路が希望どおりに適切に作成されていることを意味します。これで、テストの準備が整いました。バッテリーの端子が回路から外れないように、バッテリーのプラス端子とマイナス端子にホットグルーガンを使用してホットグルーを塗布することをお勧めします。

ステップ10：回路のテスト

PCBボード上でハードウェアコンポーネントを組み立て、導通を確認した後、回路が正しく機能しているかどうかを確認する必要があります。回路をテストします。切り替え後 オン 回路は、温度が25度未満の場所の近くに配置します。プレートが加熱を開始し、回転するのがわかります オフ 温度が上がるとすぐに。回路をテストした後、カバーの中に置きます。カバーは、任意の材料を使用して自宅で設計できます。たとえば、木製のカバーを設計したり、プラスチックのケーシングを設計したり、厚い布の中に回路を配置してステッチしたりすることができます。次に、両面テープを使用してソファの下側に貼り付けます。バッテリーを定期的に監視し、頻繁に充電してください。

それが今日のすべてです。より興味深いエンジニアリングプロジェクトについては、引き続き当社のWebサイトにアクセスしてください。このプロジェクトを自宅で作成した後は、経験を共有することを忘れないでください。