加湿器开源分享

描述

0. 简介

“一支雪茄就像你抽它时的记忆一样美好。”

我可以同意这一点，但一支尖尖而苦涩的雪茄可能会让它变得不那么令人愉快。这就是为什么我想给自己做一个雪茄盒。在合适的温度和湿度下储存雪茄非常重要。特别是对于像古巴人这样的长填充雪茄。

在荷兰，抽短芯雪茄更为常见。其中大部分是在荷兰生产的。它们不必存放在雪茄盒中，但建议使用。

为什么要在 Arduino 社区发布这个制造雪茄盒的项目？因为雪茄盒的湿度将由 Arduino 自动控制。称之为“Humiduino”。

1. 基础知识：雪茄盒是如何工作的？

对于雪茄的最佳储存，您需要一个内部具有所谓“加勒比”气候的盒子；温暖而且非常潮湿。换算成 21 摄氏度 (70F) 和 70% 相对湿度的数字。必须保持这种气候以确保雪茄的最佳储存。不管外面的气候如何。

您可以购买的大多数雪茄盒都配备了 2 个基本部件。加湿器和湿度计。_ 两者都用于保持适当的湿度。他们不会费心将雪茄盒冷却或加热到合适的温度，因为假设雪茄盒将放置在您的房屋内，中央供暖或制冷将保持温度。

湿度计用于监测湿度。加湿器用于增加空气中的水分。通过向加湿器中添加少量水手动添加水分。重要提示：必须是蒸馏水！自来水可能含有矿物质和细菌，这些矿物质和细菌可能会影响雪茄盒，或者更糟的是，影响您的雪茄。

1.1 深度：保持湿度水平

当我的雪茄盒刚用完时，荷兰的气候非常极端。14:00 左右，一场漫长而干燥的热浪使我的客厅温度达到了 30 摄氏度。夜间相对湿度约为 93%，白天约为 60%。我无法在雪茄盒中保持完美的气候，这让我觉得我手工制作的雪茄盒并不好。但结果证明，对整个雪茄盒都不熟悉是主要原因。

假设湿度水平更容易维持，因为温暖的温度部分正确。温暖的温度使水分更容易蒸发到空气中。虽然温暖的空气也意味着相同体积的空气可以包含更多的水分。雪茄盒中的湿度约为 64%，而我的加湿器使用了大量的水分。我想达到 70%，所以不断添加水分。直到我发现。70/70 规则仍然适用，但如果温度较高，则必须进行调整。有一个简单的图表：

所以，看到这张图表，事实证明，在荷兰的极端温度下，不可能保持完美的气候。（75F 的温度和 70% 的湿度）唯一的方法是降低雪茄盒的温度或在雪茄盒中添加大量的水分。

一个简单的计算将显示在 26 摄氏度和 65% 的湿度下空气中的水分含量。该图表显示每克空气含有 0.013 克水。在 21 摄氏度和 70% 的湿度下进行同样的操作，每克空气中含有 0.011 克水。所以我的雪茄盒很潮湿。

为了防止自动化系统像我一样犯下同样的“错误”，我必须实施一套新的指令。雪茄盒内的湿度不必一直保持在 70%，但应根据温度降低或升高。不是 70/70 规则，而是新的 11g/1kg 规则。

2. 建造或购买雪茄盒

上面有一些我自己建造的雪茄盒的照片。因为我在 Arduino 社区发布了这个，所以我不会在这里分享建筑的细节。对于那些感兴趣的人，我将在 CAD 图纸下提供建筑平面图。如果您想要这些说明，您可以使用这些. 或者通过给我发消息要求更详细的。

这当然是一个拥有电子爱好者的社区，但可能会有更多像我这样的人想尝试木工。我列出了一些理由让您决定是否应该尝试自己构建一个。

首先，我了解到雪茄盒可能非常昂贵。价格从 35 欧元到数千欧元不等。基于我想在雪茄盒中包含所有电子设备和一个储水器这一事实，我认为我需要一个相当大的。雪茄盒必须在 30*40 厘米左右。然后它们对我作为学生的我来说太贵了，大约 500 欧元。你可能会在互联网上找到更便宜的，但我有其他理由不购买机器制造的雪茄盒。

其次，我不喜欢大多数雪茄盒上使用的饰面。他们哪里有光泽，有一种不自然的感觉。

第三，将电子设备添加到现有的雪茄盒中可能会限制我设计的可能性。自己制造雪茄盒和电子产品更有意义。

最后一个原因是我把这个项目作为一项学习任务，所以我自己建造雪茄盒是一个很好的补充。

因为这是一个与研究相关的项目，所以我可以进入一个配备了所有需要设备的车间。手工制作雪茄盒是不可能的。弄清楚您是否可以访问以下两台机器；锯台或锯台，台式切割锯。我会说它们是必不可少的。

3. 电子产品

所以我开始使用我用来制作原型的普通 Arduino Uno。但是使用普通的 Arduino 很难安装所有组件。每次需要进行小调整时，我都必须取出所有组件并重新安装。电缆折断了，我一直在修理东西。最后一切正常，然后我发现我的 5V USB 电源不足以同时为 Arduino 和电机供电。我决定重新设计整个事情。使其更小，更容易连接所有部件并使用新电源。

首先是电源。使用 9V 1A 电源为 Arduino 和泵供电。我首先尝试使用 USB 为两者供电，但没有奏效。理论上，就我现在而言，它应该可以工作。但这发生了。如果您知道为什么它不起作用，我真的很想听听。

切换到 9V 电源后，必须进行一些更改。Arduino 可以使用 9V 的输入电压。然而，泵可以在最大 6V 的电压下工作。我添加了一个 7805 稳压器，在输入和输出上都有两个 10 uF 电容器，只是为了确定。那将是泵的电源。

泵电机还有一个简单的分压器。我想要抽少量的水。为其提供全 5V 电压将使控制抽水量变得更加困难。我添加了 2 个 1W 电阻器来制作分压器。电机的内阻计算为 24 欧姆。我放置了 2 个总电阻为 18 欧姆的并联电阻。电机将达到 3V 左右，电阻器将达到 2V 左右。这是浪费能源，因为电阻器会将功率耗散为热量，但泵不会开启很多。永远不会超过 180 毫秒，我希望它最多每天打开一次。在给出更好的估计之前，我正在等待日志结果。

我决定将 Arduino Nano 焊接到 pcb 板上。这样我仍然可以在顶部插入跨接电缆，也可以从底部引脚焊接电缆。不要看接线，我知道它不是很好。

 

在上图中，您可以找到所有电气组件的概览。

• 1. 用于记录传感器数据的 SD 卡。它连接到 9。可选。

• 2. 用于开启 LCD 屏幕 5 秒的按钮。连接到 6。

• 3. LCD 引脚，连接到 6。

• 4.继电器，接电机和上述7805的输出。

• 5. 接通电源，9v，连接到 8 号。

• 6. 连接到这些引脚的 3 号和 2 号引脚。

• 7. 连接到这张图上看不到的 DHT22。

• 8. 电源引脚。

• 9. SD 卡连接到这些引脚。SD 卡是可选的，但如果您想记录数据并进行一些改进，它很有用。

4. 软件

#include "DHT.h"
#include "Wire.h"
#include "LiquidCrystal_I2C.h" 

使用的库：您可以从项目文件中下载第一个和最后一个。第二个可以包括在内，并且已经在您的计算机上。

#define DHTPIN 7
#define DHTTYPE DHT22

定义您的 DHT 在您使用的 DHT 类型上的引脚。

const int buttonPin = 3;
const int pMotor = 9;
int buttonState = 0;
int timeT = 0; 
int countPump = 0;
float hum;
float temp;
float htCalcA;
float htCalcB;
float htCalcC;
float htCalcD;
float htCalcE;
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);
void setup()
{
}

我的 LCD 在地址 0x3F 上。您可以使用此工具找到您的 LCD 地址。

void loop()
{

计算基于也用于湿度图的公式。如果您有办法一次完成所有操作，请告诉我。这些值应与我在湿度解释中放入的 excel 表相对应。

if (htCalcE < 10.70 && countPump >=47)
   {
     digitalWrite(pMotor, HIGH);
     delay(180);
     digitalWrite(pMotor, LOW); 
     countPump = 0;
   }

所以 htCalcE 应该在 10.85 左右。如果水太少，必须将水加到加湿器中。但不要太频繁，水蒸发缓慢，我们必须确保加湿器不会溢出。因此添加了一个计数：countPump。如果计数达到 48 且湿度低于 10.70，泵将关闭 1 秒钟。您可能想要更改计数（现在是 48，这意味着需要四个小时，稍后会解释）和抽水量。

 else if (htCalcE > 11.05)
   {
     digitalWrite(pMotor, LOW);
     countPump = 0;
   }

如果湿度高于 11.05，则计数再次设置为 0。这意味着泵至少需要四个小时才能加水。这没问题，因为湿度太高了。

 else
   {
     digitalWrite(pMotor, LOW);
     countPump ++;
   }

如果湿度在 10.70 和 11.05 之间，则计数会增加。

while(timeT < 1200) 
   {
   // start while loop
   buttonState = digitalRead(buttonPin); 
   if (buttonState == HIGH) 
     {
     temp = dht.readTemperature();
     hum = dht.readHumidity();
     lcd.backlight();
     lcd.clear(); 
     lcd.setCursor(2, 0);
     lcd.print("Humi= ");
     lcd.print(hum);
     lcd.print("%");
     lcd.setCursor(2, 1);
     lcd.print("Temp= ");
     lcd.print(temp);
     lcd.print("C");
     delay(5000);
     lcd.clear(); 
     lcd.noBacklight();
     timeT +20;
     }
   else 
     {
     timeT ++;
     }
   delay(250);

这是一个不断检查按钮是否被按下的while循环。如果是，将打开 LCD 5 秒钟，并显示温度和湿度。300 秒后，while 循环完成，整个循环重新开始。早些时候是告诉你，泵只能在四个小时内加水一次。这就是为什么; countPump 必须为 48，每个 while 循环需要 5 分钟。48*5= 240 分钟或 4 小时。

许多值需要改变，以确保雪茄盒保持完美的气候。我的建议是在前几周手动加水。与此同时，我建议将大量信息记录到 SD 卡中以分析代码的行为。如果你确定值是正确的，你可以用蒸馏水填充你的水库，让 Arduino 完成剩下的工作。