Arduino और PWM प्रशंसकों के साथ तापमान नियंत्रण: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

DIY सर्वर/नेटवर्क रैक कूलिंग के लिए Arduino और PWM प्रशंसकों पर PID के साथ तापमान नियंत्रण

कुछ हफ़्ते पहले मुझे नेटवर्क उपकरणों और कुछ सर्वरों के साथ एक रैक स्थापित करने की आवश्यकता थी।

रैक को एक बंद गैरेज में रखा गया है, इसलिए सर्दी और गर्मी के बीच तापमान सीमा काफी अधिक है, और धूल भी एक समस्या हो सकती है।

शीतलन समाधानों के लिए इंटरनेट ब्राउज़ करते समय, मुझे पता चला कि थर्मोस्टेट नियंत्रण वाले 4 230V सीलिंग-माउंटेड प्रशंसकों के लिए कम से कम मेरे स्थान पर, वे बहुत महंगे हैं। मुझे थर्मोस्टेट ड्राइव पसंद नहीं आया क्योंकि यह संचालित होने पर बहुत अधिक धूल में चूसता है, क्योंकि पंखे पूरी शक्ति से चलते हैं, और बिना शक्ति के बिल्कुल भी वेंटिलेशन नहीं देते हैं।

इसलिए, इन उत्पादों से असंतुष्ट, मैंने DIY तरीके से जाने का फैसला किया, कुछ ऐसा बनाया जो आसानी से एक निश्चित तापमान को बनाए रख सके।

चरण 1: यह कैसे काम करता है

चीजों को बहुत आसान बनाने के लिए मैं डीसी प्रशंसकों के लिए गया: वे एसी प्रशंसकों की तुलना में बहुत कम शोर वाले हैं, जबकि थोड़ा कम शक्तिशाली हैं, लेकिन वे अभी भी मेरे लिए पर्याप्त से अधिक हैं।

सिस्टम चार प्रशंसकों को नियंत्रित करने के लिए एक तापमान सेंसर का उपयोग करता है जो एक Arduino नियंत्रक द्वारा संचालित होते हैं। Arduino PID लॉजिक का उपयोग करके प्रशंसकों का गला घोंटता है, और उन्हें PWM के माध्यम से चलाता है।

तापमान और पंखे की गति को 8-अंकीय 7-सेगमेंट डिस्प्ले के माध्यम से सूचित किया जाता है, जो एक रैक-माउंटेड एल्यूमीनियम बार पर लगाया जाता है। डिस्प्ले के अलावा टारगेट टेम्परेचर को ट्यून करने के लिए दो बटन हैं।

चरण 2: मैंने क्या उपयोग किया

नोट: मैंने इस परियोजना को घर में पड़ी चीजों से साकार करने की कोशिश की, इसलिए सब कुछ आदर्श नहीं हो सकता। बजट चिंता का विषय था।

यहाँ वे घटक हैं जिनका मैंने उपयोग किया है:

• हार्डवेयर

  • एक ऐक्रेलिक पैनल: आधार के रूप में उपयोग किया जाता है (€ 1.50);
  • चार 3.6x1cm एल आकार के पीवीसी प्रोफाइल (€ 4.00);
  • एक एल्यूमीनियम पैनल: 19 "चौड़ाई में कटौती (€ 3.00);

• इलेक्ट्रानिक्स

  • चार 120 मिमी PWM प्रशंसक: मैं आर्कटिक F12 PWM PST के लिए गया था क्योंकि उन्हें समानांतर में ढेर करने की क्षमता (4x € 8.00);
  • वन प्रो माइक्रो: किसी भी ATMega 32u4 पावर्ड बोर्ड को मेरे कोड (€ 4.00) के साथ ठीक काम करना चाहिए;
  • एक रिले बोर्ड: जरूरत न होने पर पंखे बंद करने के लिए (€ 1.50);
  • एक 8 अंक 7-खंड MAX7219 डिस्प्ले मॉड्यूल (€ 2.00);
  • तीन क्षणिक पुश बटन, 1 रीसेट के लिए है (€ 2.00);
  • एक 3A पावर स्विच (€ 1.50);
  • एक लैन केबल कपलर: मुख्य असेंबली को डिस्प्ले पैनल (€ 2.50) से आसानी से डिस्कनेक्ट करने के लिए;
  • एक ५वी और १२वी दोहरी आउटपुट बिजली की आपूर्ति: आप ५वी (€ १५.००) के लिए एक स्टेप डाउन कनवर्टर के साथ २ अलग पीएसयू या १२वी का उपयोग कर सकते हैं;
  • केबल्स, स्क्रू और अन्य छोटे घटक (€ 5.00);

कुल लागत: € 74.00 (यदि मुझे eBay/अमेज़ॅन पर सभी घटकों को खरीदना था)।

चरण 3: मामला

मामला 4 पतले एल-आकार के प्लास्टिक प्रोफाइल से बना है जो एक ऐक्रेलिक बोर्ड से चिपके हुए हैं।

बॉक्स के सभी घटक एपॉक्सी से चिपके हुए हैं।

प्रशंसकों को फिट करने के लिए ऐक्रेलिक में चार 120 मिमी छेद काटे जाते हैं। थर्मामीटर केबल्स को गुजरने देने के लिए एक अतिरिक्त छेद काट दिया जाता है।

फ्रंट पैनल में इंडिकेटर लाइट के साथ पावर स्विच है। बाईं ओर, दो छेद फ्रंट पैनल केबल और USB केबल को बाहर जाने देते हैं। आसान प्रोग्रामिंग के लिए एक अतिरिक्त रीसेट बटन जोड़ा जाता है (प्रो माइक्रो में रीसेट बटन नहीं होता है, और कभी-कभी यह उस पर प्रोग्राम अपलोड करने के लिए उपयोगी होता है)।

बॉक्स को ऐक्रेलिक बेस के छेद से गुजरते हुए 4 स्क्रू द्वारा रखा जाता है।

फ्रंट पैनल ब्रश एल्यूमीनियम पैनल से बना है, जिसे 19 चौड़ाई में और ~ 4cm की ऊंचाई के साथ काटा गया है। डिस्प्ले होल को एक Dremel के साथ बनाया गया था और स्क्रू और बटन के लिए अन्य 4 छेद एक ड्रिल के साथ बनाए गए थे।

चरण 4: इलेक्ट्रॉनिक्स

नियंत्रण बोर्ड बहुत सरल और कॉम्पैक्ट है। परियोजना के निर्माण के दौरान, मुझे पता चला कि जब मैं प्रशंसकों को 0% पीडब्लूएम की आपूर्ति करता हूं, तो वे पूरी गति से चलेंगे। प्रशंसकों को घूमने से पूरी तरह से रोकने के लिए, मैंने एक रिले जोड़ा जो ज़रूरत न होने पर पंखे को बंद कर देता है।

फ्रंट पैनल एक नेटवर्क केबल के माध्यम से बोर्ड से जुड़ा होता है, जिसे केबल कपलर का उपयोग करके आसानी से मुख्य बाड़े से अलग किया जा सकता है। पैनल का पिछला भाग 2.5x2.5 विद्युत नाली से बना होता है और दो तरफा टेप के साथ पैनल से जुड़ा होता है। डिस्प्ले को टेप के साथ पैनल पर भी फिक्स किया गया है।

जैसा कि आप योजनाबद्ध में देख सकते हैं, मैंने कुछ बाहरी पुलअप प्रतिरोधों का उपयोग किया है। ये arduino की तुलना में एक मजबूत पुलअप प्रदान करते हैं।

फ्रिट्ज़िंग स्कीमैटिक्स को मेरे गिटहब रेपो पर पाया जा सकता है।

चरण 5: कोड

4-पिन प्रशंसकों के लिए इंटेल का विनिर्देश 25KHz लक्ष्य PWM आवृत्ति और 21 kHz से 28 kHz स्वीकार्य सीमा का सुझाव देता है। समस्या यह है कि Arduino की डिफ़ॉल्ट आवृत्ति 488Hz या 976Hz है, लेकिन ATMega 32u4 उच्च आवृत्तियों को वितरित करने में पूरी तरह से सक्षम है, इसलिए हमें केवल इसे सही तरीके से सेट करने की आवश्यकता है। मैंने इस आलेख को लियोनार्डो के पीडब्लूएम के बारे में चौथे टाइमर को 23437 हर्ट्ज पर देखने के लिए संदर्भित किया है जो कि निकटतम है जो इसे 25 किलोहर्ट्ज़ तक प्राप्त कर सकता है।

मैंने प्रदर्शन, तापमान सेंसर और पीआईडी लॉजिक के लिए विभिन्न पुस्तकालयों का उपयोग किया।

पूर्ण अद्यतन कोड मेरे GitHub रेपो पर पाया जा सकता है।

चरण 6: निष्कर्ष

तो यहाँ है! मुझे इस गर्मी तक वास्तव में कार्रवाई में देखने के लिए इंतजार करना होगा, लेकिन मुझे पूरा विश्वास है कि यह ठीक काम करेगा।

मैं USB पोर्ट से तापमान देखने के लिए एक प्रोग्राम बनाने की योजना बना रहा हूं जिसे मैंने रास्पबेरी पाई से जोड़ा है।

मुझे आशा है कि सब कुछ समझ में आया था, अगर मुझे नहीं बताया और मैं बेहतर समझाऊंगा।

धन्यवाद!