Un progetto Arduino per il controllo della temperatura tramite una scheda termica e una ventola.
- Arduino UNO
- Scheda termica
- Ventola 12 V
- Ponte H
La scheda termica utilizzata nel nostro sistema è stata realizzata dalla nostra scuola, Istituto Max Planck (Villorba, TV).
La scheda termica è strutturata su un PCB e si presenta come riportato nelle seguenti immagini.
Di seguito è riportato lo schema elettrico della scheda.
- Alimentare la scheda (jack DC) ad una tensione di 12 V
- Collegare Arduino UNO tramite la morsettiera:
- GND → GND
-
$V_T$ → Ingresso Analogico di Arduino (A0 - A5) - PWM → Uscita PWM di Arduino (pin 3, 5, 6, 9, 10 o 11)
Generica ventola 12 V (es. ventola da PC).
- Power → alimentazione 12 V (tramite ponte H)
- GND → GND (comune tra Arduino e alimentazione 12 V)
- RPM → Pin interrupt di Arudino (2, 3)
❗ Nel codice allegato non è presente la misurazione della velocità (RPM) ma è facilmente integrabile.
❗ Collegare 5 V del ponte H a
È possibile usare un qualsiasi ponte H.
Nel mio caso ho utilizzato un L298N, utilizzando esclusivamente il "ramo" B.
Collegare il pin IN3 (se si utilizza il "ramo" B) ad un'uscita PWM di Arduino (pin 3, 5, 6, 9, 10 o 11).
Se non si dispone di un ponte H è possibile sostituirlo con un circuito a transistor con dovuto dimensionamento.
Poiché il segnale PWM potrebbe non essere propriamente adatto alla tua ventola è consigliabile realizzare un filtro RC come quello di seguito riportato.
...
- Effettuare i collegamenti sopra descritti
- Adattare i pin impostati nel codice allegato sulla base delle proprie necessità
- Impostare i propri valori di T_min e T_max
- Se necessario, modificare il kp e q (nella funzione FTU) affinché la ventola riesca ad abbassare la temperatura fino a T_min
- Caricare il codice allegato e aggiornato (vedi punto 2) su Arduino tramite Arduino IDE
Si può azionare il sistema tramite:
- Pressione del pulsante Start
- Scrittura '1' su Seriale
A seguito di una delle 2 azioni il sistema inizierà il suo ciclo di riscaldamento/raffreddamento.
Si può fermare il sistema tramite:
- Pressione del pulsante Stop
- Scrittura '0' su Seriale
A seguito di una delle 2 azioni il sistema si fermerà togliendo alimentazione a resistenza riscaldante e ventola (non svolge però la funzione di freno alla ventola, che continuerà a ruotare per inerzia).
È possibile osservare il variare della temperatura tramite la lettura della comunicazione seriale. In particolare:
- Monitor Seriale: Permette una facile lettura dei dati "grezzi" 📄
- Plotter Seriale: Permette una facile visualizzazione grafica del variare dei valori 📉
