自動(dòng)寵物冷水機(jī)開源硬件

描述

使用熱電冷卻技術(shù)，您也可以冷卻寵物的水盤！隨著溫度的升高，我知道讓幼犬降溫的最佳方法是從內(nèi)部進(jìn)行。通常，我會(huì)將一些冰塊放入水碗中，但現(xiàn)在，我只是將其留作檢查溫度是否足夠高以保證冷卻。Arduino 和溫度傳感器通過不讓風(fēng)扇和 Peltier 一直運(yùn)行來節(jié)省電力。但是，如果你愿意，你可以覆蓋傳感器并通過你的手機(jī)打開它，這要感謝粒子！Photon 這是一種節(jié)能、寵物友好的方式，可以讓您一天中的一部分時(shí)間自動(dòng)化，至少在夏天是這樣。電池可以連接到標(biāo)準(zhǔn) USB 充電器，因此您可以使用墻上插座為它充電，讓它插上電源，甚至可以使用太陽能電池陣列為它供電！

讓我們開始吧！

第 1 步：材料

?

?

1 / 6

?

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，您將需要：

• 電壓表

• 1 個(gè)帕爾貼模塊 (TEC1-12706)

• 1 個(gè)帶散熱器的舊電腦風(fēng)扇

• 導(dǎo)熱墊

• 1 個(gè)鋁制冷卻塊

• 1 阿杜諾烏諾

• 1 個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器

• 1 12v 繼電器（這就是我身邊的東西，但使用 5v 繼電器你不需要升壓轉(zhuǎn)換器）

• 1個(gè)二極管

• 1 個(gè)面包板

• 跳線

• 線螺母

• 1 - DHT22溫濕度傳感器

• USB尾部（USB與手機(jī)連接器部分被切斷）

• 全USB線（適用于Arduino）

• 電池

加粗的東西可以用我在亞馬遜上找到的這個(gè)工具包代替。

斜體部分可以由用戶自己選擇電源來代替，不過我推薦5伏輸出（最后解釋）

第 2 步：構(gòu)建冷卻元件

?

?

?

?

?

1 / 6

?

首先，用導(dǎo)熱墊、導(dǎo)熱膏或?qū)嵊椭采w鋁制冷卻塊。不要放太多，因?yàn)樗鼤?huì)妨礙傳熱過程。現(xiàn)在將您的 Peltier 模塊貼在上面，貼有標(biāo)簽的一面朝向您。

其次，確保您的散熱器和風(fēng)扇組合正常工作。將風(fēng)扇擰到散熱器上并打開它。散熱器的底部應(yīng)該比周圍環(huán)境稍微冷一些，但不要太冷，因?yàn)轱L(fēng)扇現(xiàn)在只是在吹氣。如果有效，請(qǐng)轉(zhuǎn)到下一步。

最后，在鋁塊的另一面涂上一層，然后貼在散熱片上。該設(shè)備的 Peltier 面將直接接觸底面或您寵物的水碗以冷卻它（參見最后一張圖片以供參考）。

現(xiàn)在到布線。

第 3 步：接線

?

?

?

?

?

1 / 7

?

首先，將風(fēng)扇和 Peltier 模塊并聯(lián)起來，并為它們提供一對(duì)輸入（電源和接地）線。您可以通過將兩根紅色（電源）線連接到帶有電線螺母的單根紅色線上并為黑色（接地）線做同樣的事情來做到這一點(diǎn)。我們將從這里為它們提供 5v 電壓。接下來，將一些電線焊接到升壓轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)輸入和兩個(gè)輸出孔中。我使用跨接線使增強(qiáng)面包板更友好。

其次，調(diào)整傳感器的方向，使其朝向 Arduino，如圖所示。我發(fā)現(xiàn)，如果你扭轉(zhuǎn)傳感器的數(shù)據(jù)引腳，當(dāng)電源和接地引腳處于正確位置時(shí)，它會(huì)正好插入模擬 0 引腳。您可以選擇小心彎曲支腿以減少所需的電線數(shù)量，或者使用三根跨接電線將其連接到面包板上。

第三，如圖所示，將助推器放在面包板上。將繼電器放置在靠近升壓轉(zhuǎn)換器輸出端的位置。請(qǐng)記住將這些組件放在面包板的兩半上以避免短路。連接一個(gè)二極管作為從繼電器線圈接地側(cè)到電源側(cè)的反激。這是為了保護(hù)電機(jī)，否則來自電機(jī)的電壓尖峰可能會(huì)損壞它。將轉(zhuǎn)換器的輸入電源線連接到 Uno 的引腳 4，將輸入接地引腳連接到地。使用電壓表，將升壓轉(zhuǎn)換器的輸出配置為 11 伏。您將使用一字螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)藍(lán)色組件上的旋鈕來完成此操作。這應(yīng)該足以打開你的繼電器而不損壞它。將輸出電源和接地引腳連接到繼電器線圈的相對(duì)兩側(cè)（稍后會(huì)詳細(xì)介紹）。

第四，將您的 Particle Photon 擠壓到面包板的一側(cè)，并將其連接到 Arduino 的接地和電源引腳。現(xiàn)在將 Photon 的引腳（我使用模擬 2）連接到升壓轉(zhuǎn)換器輸入端的 Arduino 數(shù)字引腳 4。這將是你的手動(dòng)覆蓋按鈕，以防你覺得它很熱但傳感器說它不熱。

最后，拿起你的 USB 尾巴，將黑線連接到你的組合 Peltier/Fan 接地輸入。將 USB 尾部的紅線連接到繼電器的開關(guān)部分。現(xiàn)在將您的 Peltier/Fan 電源線連接到該開關(guān)的另一側(cè)。添加幾個(gè)塑料袋用于防水以防發(fā)生事故和轉(zhuǎn)瞬即逝！我的菜配有一個(gè)小托盤以保持高架，但如果您愿意，可以自己制作一個(gè)。

讓我們繼續(xù)看代碼，然后是一些理論。

第 4 步：軟件

?

?

?

?

?

1 / 2

?

這是可選的，但您可以在助推器輸入端添加一個(gè) LED 以查看它是否被 Arduino 打開。

我已經(jīng)上傳了我的 Arduino 代碼，因此您可以跳過此文本，如果需要，只需將其閃存到您的板上即可。

此腳本使用 dht Arduino 庫。在其中，我們將 A0 引腳分配為溫度傳感器的輸入，將數(shù)字引腳 4 分配為升壓轉(zhuǎn)換器的輸出。DHT 庫接收傳感器的數(shù)據(jù)并使用溫度和濕度計(jì)算熱指數(shù)，或感覺有多熱。該熱量指數(shù)可用于設(shè)置開啟冷水機(jī)的最低閾值。我采取了一種更自由的方法，將其設(shè)置為在溫度或濕度過高時(shí)打開。如果您想針對(duì)您的特定區(qū)域自定義它，您可以使用這三個(gè)因素進(jìn)行校準(zhǔn)。

將其閃存到 Arduino 后，將 Arduino 插入電池。如果溫度很高，LED 會(huì)亮起，您應(yīng)該會(huì)聽到繼電器發(fā)出輕微的咔嗒聲。您的風(fēng)扇會(huì)打開，您的 Peltier 也會(huì)打開。我用的碗冷卻到 50 度，但當(dāng)我加水時(shí)會(huì)稍微升溫。如果您的水不夠冷，請(qǐng)?jiān)黾与娫吹碾妷?，但不要超過您的 Peltier 或風(fēng)扇的最大額定值。

使用粒子光子的默認(rèn) Blynk 代碼，但不要忘記添加您自己的授權(quán)令牌。在 Blynk 應(yīng)用程序上，制作一個(gè)帶有 A2 作為輸出引腳的按鈕。這將使您可以通過手機(jī)控制冷水機(jī)。

第 5 步：理論——它是如何運(yùn)作的

Peltier 模塊將熱量從水盤輸送到散熱器，然后由風(fēng)扇冷卻以確保其持續(xù)工作。由于盤子是金屬的，所以導(dǎo)熱性更好，這意味著熱量可以更快地流出。我們的電池為這個(gè)過程提供動(dòng)力。沒有 Arduino 和繼電器，我們可以直接插入它，它會(huì)整天開著，浪費(fèi)電力。然而，我們的控制電路確保它只會(huì)在用戶定義的需要時(shí)打開。

Arduino 的最大輸出電壓為 5 伏，電流不足以為我們提到的兩個(gè)冷卻設(shè)備供電，因此我們需要使用外部電池電源和繼電器。繼電器是一種電磁開關(guān)，基本上將開關(guān)部分（與我們的升壓轉(zhuǎn)換器相對(duì)的一側(cè)）與電磁鐵連接起來。我使用的繼電器不能直接由 Arduino 供電，因?yàn)樗?12 伏（我沒有 5v 的），所以我們需要將數(shù)字輸出引腳連接到升壓轉(zhuǎn)換器。升壓轉(zhuǎn)換器將給定電壓升高到更高的電壓。將其視為直流到直流變壓器。這就是我們的 5v Arduino 輸出可以打開 12v 繼電器的方式。

如果您有任何問題，請(qǐng)告訴我，我很樂意在評(píng)論中回答或更新此內(nèi)容。謝謝，保持冷靜！