Разработка системы автоматической регулировки температуры

Раздел: Инженерные науки
Разработка системы автоматической регулировки температуры проточной воды
Каримов Владислав Сергеевич, студент 1 курса, г. Сыктывкар
Научный руководитель – Молчанова Анастасия Анатольевна, преподаватель «Машины и
оборудование лесного комплекса», г. Сыктывкар.
Суть нашего проекта заключается в создании крана (смесителя) с
автоматической регулировкой температуры проточной воды с точностью до
десятых долей градусов по Цельсию (например: Настройка температуры
проточной воды составляет 36,6°С) и соответственно регулировкой напора
струи.
Актуальностью является то, что настройка температуры производится
автоматически с минимальной погрешностью, т.е с максимальной точностью,
не смотря на скачки температуры воды. Точные настройки смесителя позволят
избежать излишнего расхода горячей воды. В домашних условиях он будет
необходим, когда человек хочет помыть руки или принять душ, что позволит
избежать ожогов от горячей воды или обрушения ледяного потока воды. Не
придется больше крутить вентили у смесителя, дабы настроить оптимальную
температуру проточной воды, т.к. наше устройство позволит настроить
температуру автоматически.
Наша система будет значительно меньше по цене, из-за простоты самой
системы, а также менее затратных по средствам составляющих системы.
В разработку нашей системы автоматической регулировки температуры
проточной воды входит: смеситель, который подвергнется некоторым
изменениям, как внешне, так и технически соответственно; термостат (диапазон
регулировки от -50 до 100°С); керамический картридж и плата Arduino UNO
SMD Rev3.
Рис. 1 - Плата Arduino UNO SMD Rev3.
Таблица 1 - Технические характеристики Arduino UNO SMD Rev3
Микроконтроллер
ATmega328
Рабочее напряжение
5В
Входное напряжение
7-12В
(рекомендуемое)
Цифровые Входы/Выходы
14 (6 из которых могут использоваться как
выходы ШИМ)
Аналоговые входы
Постоянный
ток
6
через 40 mA
вход/выход
Постоянный ток для вывода 50 mA
3.3 В
Флеш-память
32 Кб
Флеш-память для загрузчика 0.5 Кб
ОЗУ
2 Кб
EEPROM
1 Кб
Тактовая частота
16 MHz
Длинна
68.6 мм
Ширина
53.4 мм
Рис. 2 - Термостат (-50 ~ 110°С).
Таблица 2 - Технические характеристики термостата.
Диапазон управления
Входная мощность
-50 ~ 100 °С
DC 12 В
Входы измерения
NTC (10 К 0.5%) водонепроницаемый датчик 32 см
Точность измерения
0.1
Точность управления
0.1
Частота обновления
0.5 сек
Размер
48*40 мм
Сложность нашего проекта заключается не только в технической
реализации, но и также в программной части. Программная часть будет
реализовываться в среде разработки C++: Microsoft Visual Studio 2013.
Есть похожая разработка уже, но как мы уже отметили наша будет
отличаться дешевизной системы, что на мой взгляд не мало важно. Также мы
хотим использовать цифровой дисплей, для более удобной настройки
(регулировки) температуры обычному пользователю данной системы.
В дальнейшем система будет улучшена в плане дистанционного
управления, т.е наше устройство можно будет использовать в системе “Умный
дом”.