The Arduino Nano Ajustable Thermostatic Relay Project

Precision HVAC Control: Programmable Thermostatic Relay

ฮีตเตอร์เชิงพาณิชย์ราคาถูกมักใช้แถบโลหะสองชนิด (bimetallic strips) แบบอนาล็อก ซึ่งจะงอเมื่อโดนความร้อนเพื่อตัดการทำงาน ทำให้เกิดการแกว่งตัวของอุณหภูมิที่ผันผวนอย่างมากถึง 5°C! โปรเจกต์ Ajustable Thermostatic Relay นี้ได้ปรับปรุงการควบคุมอุณหภูมิพื้นฐานใหม่ โดยใช้การตรวจจับแบบดิจิทัลอย่างแท้จริง Arduino Nano จะสอบถามข้อมูลจากเซ็นเซอร์สภาพแวดล้อมดิจิทัลที่มีความแม่นยำสูงอย่างต่อเนื่อง และใช้การคำนวณ Hysteresis แบบกำหนดเอง เพื่อสั่งงาน Contact Relay ทางกายภาพ รักษาอุณหภูมิเป้าหมายในบรรยากาศให้คงที่ได้อย่างแม่นยำ!

Implementing The Critical "Hysteresis" Envelope!

หากคุณเขียนโค้ดง่ายๆ เช่น if (temp < 25) { Relay_ON(); } else { Relay_OFF(); } คุณจะทำให้ Relay ของคุณเสียหายอย่างรุนแรง!

• อุณหภูมิจะแกว่งไปมาระหว่าง 24.99 และ 25.01 อย่างรวดเร็ว ทำให้ 240V Relay ที่มีขนาดใหญ่คลิกเปิดและปิดถึง 10 ครั้งต่อวินาที (Short Cycling) ซึ่งจะทำให้หน้าสัมผัสของ Relay ละลายทันทีและทำลาย Heating Compressor ที่เชื่อมต่ออยู่!
• Hysteresis กำหนดให้มี "Dead Zone" (ช่วงที่ไม่มีการทำงาน) ขนาดใหญ่ที่จำเป็น!

float currentTemp = dht.readTemperature();

// The heater turns ON only when it drops far below 23°C
if (currentTemp <= 23.0) {
  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // 240V HEATER ENGAGED!
  heaterState = true;
}

// But it refuses to turn OFF until the room reaches all the way up to 26°C!
if (currentTemp >= 26.0) {
  digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // HEATER DISENGAGED!
  heaterState = false;
}
// Between 23 and 26, the Arduino executes NO commands! The state is locked!

The High-Voltage AC Relay Interface

Arduino ทำงานทั้งหมดภายในขอบเขตตรรกะ 5V ขนาดเล็ก

• เพื่อควบคุม Space Heater ขนาดใหญ่ 1500 วัตต์ คุณต้องใช้ Opto-Isolated 5V Relay Board อย่างชัดเจน
• Arduino ส่งสัญญาณ 5V เข้าสู่ LED ภายใน Relay Board (Optocoupler) ซึ่งจะส่องแสงไปยัง phototransistor เพื่อกระตุ้น magnetic coil
• ช่องว่างแสงทางกายภาพนี้ช่วยแยก Arduino silicon ที่เปราะบางออกจากไฟฟ้าแรงสูง 240V ที่น่ากลัวได้อย่างสมบูรณ์!

Climatic Hardware Infrastructure

• Arduino Nano (ขนาดที่เล็กของมันเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งภายในกล่องควบคุมอุณหภูมิที่พิมพ์ 3D ขนาดเล็กบนผนัง)
• DHT11 / DHT22 หรือ DS18B20 Sensor Matrix (DHT22 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า DHT11 อย่างมากในด้านความแม่นยำทศนิยม!)
• 16x2 I2C LCD Screen (จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบ Setpoint เป้าหมายเทียบกับ Ambient parameters ปัจจุบันด้วยสายตา)
• Rotary Encoder หรือ Potentiometer (เพื่อปรับค่า Setpoint Variable เป้าหมายด้วยตนเองแบบเรียลไทม์)
• Physical 10A / 250V AC Rated Relay Module (ตรวจสอบกระแสไฟฟ้าของฮีตเตอร์เสมอ! ฮีตเตอร์ 1500W ใช้กระแสประมาณ 13 Amps ที่ 110V; Relay 10A มาตรฐานจะเกิดไฟไหม้ได้! ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Relay รองรับโหลดระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่!)