اردوینو اور تھرمسٹر کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت پر قابو پایا ہوا گھریلو سامان

فرض کریں کہ آپ کسی کمرے میں بیٹھے ہوئے ہیں اور سردی محسوس کررہے ہیں اور آپ چاہتے ہیں کہ آپ کا ہیٹر خود بخود آن ہوجائے ، اور پھر کچھ وقت کے بعد جب کمرے کے درجہ حرارت میں اضافہ ہوجائے تو ، اس منصوبے سے آپ کو اپنے گھریلو آلات کو درجہ حرارت کے مطابق خود بخود کنٹرول کرنے میں مدد ملے گی۔ یہاں ہم درجہ حرارت کی بنیاد پر Ardino کے ساتھ ہوم AC کے آلات کو کنٹرول کر رہے ہیں ۔ یہاں ہم نے درجہ حرارت کو پڑھنے کے لئے تھرمسٹر کا استعمال کیا ہے۔ ہم نے پہلے ہی ارڈینو کے ساتھ تھرمسٹر کو انٹرفیس کیا اور LCD پر درجہ حرارت ظاہر کیا۔

اس ٹیوٹوریل میں ، ہم ریلے کے ساتھ ایک AC سامان منسلک کریں گے اور اردوینو کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت پر قابو پانے والے گھر آٹومیشن سسٹم بنائیں گے۔ یہ سرکٹ کے ساتھ منسلک 16 * 2 LCD ڈسپلے پر درجہ حرارت اور آلات کی حیثیت کو بھی ظاہر کرتا ہے۔

مواد کی ضرورت ہے

اردوینو یو این او
ریلے (5v)
16 * 2 LCD ڈسپلے
لائٹ بلب (CFL)
این ٹی سی تھرمسٹر 10 ک
مربوط تاروں
مزاحم (1 ک اور 10 ک اوہم)
پوٹینومیٹر (10 ک)

سرکٹ ڈایاگرام

یہ درجہ حرارت پر مبنی ہوم آٹومیشن سسٹم مختلف اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے جیسے آرڈینو بورڈ ، ایل سی ڈی ڈسپلے ، ریلے ، اور تھرمسٹر۔ کام کرنا بنیادی طور پر ریلے اور تھرمسٹر پر منحصر ہوتا ہے کیونکہ درجہ حرارت میں اضافہ ہوا ریلے کو آن کیا جائے گا اور اگر درجہ حرارت پیش سیٹ قیمت سے کم ہوجاتا ہے تو ریلے کو بند کردیا جائے گا۔ ریلے کے ساتھ منسلک گھریلو آلات بھی اسی کے مطابق آن اور آف ہوجائیں گے۔ یہاں ہم نے AC سامان کے طور پر CFL بلب استعمال کیا ہے ۔ ٹرگر کرنے کا پورا عمل اور درجہ حرارت کی قیمت کی ترتیب پروگرام آریڈینو بورڈ کے ذریعہ انجام دی جاتی ہے۔ یہ ہمیں ہر نصف سیکنڈ میں درجہ حرارت میں تبدیلی اور LCD اسکرین پر آلات کی حیثیت کے بارے میں بھی تفصیلات فراہم کرتا ہے۔

ریلے:

ریلے ایک برقی مقناطیسی سوئچ ہے ، جو چھوٹے موجودہ کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے ، اور نسبتا much زیادہ بڑے کرنٹ آن اور آف سوئچ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ چھوٹا کرینٹ لگا کر ہم ریلے کو سوئچ کرسکتے ہیں جس کی وجہ سے بہت زیادہ بڑے بہاؤ کو بہنا پڑتا ہے۔ ایک بہت چھوٹا ڈی سی موجودہ استعمال کرتے ہوئے ، AC (متبادل موجودہ) آلات کو کنٹرول کرنے کی ایک ریلے ایک اچھی مثال ہے۔ عام طور پر استعمال شدہ ریلے سنگل قطب ڈبل تھرو (ایس پی ڈی ٹی) ریلے ہے ، اس کے ذیل میں پانچ ٹرمینلز ہیں:

جب کنڈلی پر کوئی وولٹیج لاگو نہیں ہوتا ہے تو ، COM (عام) NC (عام طور پر بند رابطے) سے جڑا ہوتا ہے۔ جب کنڈلی پر کچھ وولٹیج لاگو ہوتا ہے تو ، برقی مقناطیسی فیلڈ تیار ہوتا ہے ، جو آرمچر (بہار سے منسلک درست) کو اپنی طرف راغب کرتا ہے ، اور COM اور NO (عام طور پر کھلی رابطہ) جڑ جاتا ہے ، جس کی وجہ سے ایک بڑے موجودہ کو بہنا پڑتا ہے۔ ریلے کئی درجہ بندی میں دستیاب ہیں ، یہاں ہم نے 5V آپریٹنگ وولٹیج ریلے کا استعمال کیا ، جو 7A-250VAC موجودہ کو بہنے کی اجازت دیتا ہے۔

ریلے کو چھوٹے ڈرائیور سرکٹ کا استعمال کرکے تشکیل دیا گیا ہے جس میں ٹرانجسٹر ، ڈایڈڈ اور ایک ریزسٹر ہوتا ہے۔ ٹرانجسٹر موجودہ کو بڑھانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ مکمل موجودہ (ڈی سی منبع سے - 9 وی بیٹری) پوری طرح سے توانائی پیدا کرنے کے لئے کسی کنڈلی سے بہہ سکے۔ رزسٹر کو ٹرانجسٹر کو تعصب فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ اور ڈایڈڈ کو ریورس موجودہ بہاؤ کو روکنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ، جب ٹرانجسٹر بند ہوجاتا ہے۔ ہر انڈکٹر کنڈلی برابر اور مخالف EMF پیدا کرتا ہے جب اچانک بند ہوجائے تو ، اس سے اجزاء کو مستقل نقصان ہوسکتا ہے ، لہذا ریورس کرنٹ کو روکنے کے لئے ڈایڈڈ کا استعمال کرنا ضروری ہے۔ ایک ریلے ماڈیول بورڈ میں اس کے تمام ڈرائیور سرکٹ کے ساتھ آسانی سے مارکیٹ میں دستیاب ہے یا آپ اسے مندرجہ بالا اجزاء استعمال کرکے تشکیل دے سکتے ہیں۔ یہاں ہم نے 5V ریلے ماڈیول استعمال کیا ہے

تھرمسٹر کا استعمال کرتے ہوئے درجہ حرارت کا حساب لگانا:

ہم ولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ سے جانتے ہیں کہ:

V _out = (V _in * Rt) / (R + Rt)

تو Rt کی قیمت ہوگی:

Rt = R (Vin / Vout) - 1

یہاں Rt تھرمسٹر (Rt) کی مزاحمت ہوگی اور R 10k اوہم رزسٹر ہوگا۔

اس مساوات کو آؤٹ پٹ وولٹیج Vo کی ماپا قدر سے تھرمسٹر مزاحمت کے حساب کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ ہم ارڈینو کے پن A0 پر ADC ویلیو سے وولٹیج ووٹ کی قیمت حاصل کرسکتے ہیں جیسا کہ ذیل میں دیا گیا اردوینو کوڈ میں دکھایا گیا ہے۔

تھرمسٹر مزاحمت سے درجہ حرارت کا حساب کتاب

ریاضی سے تھرمسٹٹر مزاحمت صرف اسٹین ہارٹ مساوات کی مدد سے کی جا سکتی ہے۔

T = 1 / (A + B * ln (Rt) + C * ln (Rt) ³)

جہاں ، A ، B اور C مستقل ہیں ، Rt تھرمسٹر مزاحمت ہے اور ایل این لاگ کی نمائندگی کرتا ہے۔

پروجیکٹ میں استعمال شدہ تھرمسٹر کی مستقل قیمت A = 1.009249522 × 10 ⁻³ ، B = 2.378405444 × 10 ⁻⁴ ، C = 2.019202697 × 10 ^{−7 ہے} ۔ یہ مستقل اقدار تین مختلف درجہ حرارت پر تھرمسٹر کے تین مزاحمتی اقدار داخل کرکے یہاں کیلکولیٹر سے حاصل کی جاسکتی ہیں۔ آپ یا تو یہ مستقل اقدار براہ راست تھرمسٹٹر کے ڈیٹا شیٹ سے حاصل کرسکتے ہیں یا آپ مختلف درجہ حرارت پر تین مزاحمتی اقدار حاصل کرسکتے ہیں اور دیئے گئے کیلکولیٹر کا استعمال کرکے مستقل اقدار حاصل کرسکتے ہیں۔

لہذا ، درجہ حرارت کا حساب لگانے کے لئے ہمیں صرف تھرمسٹر مزاحمت کی قدر کی ضرورت ہے۔ مندرجہ بالا حساب کتاب سے Rt کی قدر حاصل کرنے کے بعد ، اقدار کو اسٹین ہارٹ مساوات میں ڈالیں اور ہمیں کیلون یونٹ میں درجہ حرارت کی قیمت مل جائے گی۔ چونکہ درجہ حرارت میں آؤٹ پٹ وولٹیج میں تبدیلی کی وجہ سے معمولی تبدیلی واقع ہوتی ہے۔

ارڈینو کوڈ

اس آرٹیکل کے آخر میں درجہ حرارت سے کنٹرول شدہ گھریلو آلات کے لئے مکمل آرڈینو کوڈ دیا گیا ہے۔ یہاں ہم نے اس کے کچھ حص explainedے بیان کیے ہیں۔

ریاضی کے عمل کو انجام دینے کے ل we ہم ہیڈر فائل "# شامل کریں " اور LCD ہیڈر فائل کے لئے "# شامل کریں " اور " # ڈیفائن ریلے 8 " کو ریلے کے ل the ان پٹ تفویض کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے ۔ ہمیں LCD کے پنوں کو کوڈ کا استعمال کرکے تفویض کرنا ہے۔

# شامل کریں # مائع کریسٹل۔ // یہ فارمیٹ میں ہیں جیسے LCD (روپے ، EN ، D4 ، D5 ، D6 ، D7)

سیٹ اپ کے لئے ریلے (آؤٹ پٹ کے طور پر) اور ایل سی ڈی کے آغاز کے وقت ہمیں باطل سیٹ اپ حصے میں کوڈ لکھنا پڑتا ہے

باطل سیٹ اپ () c lcd.begin (16،2)؛ lcd.clear ()؛ پن موڈ (ریلے ، آؤٹ پٹ)؛ }

درجہ حرارت کے حساب سے اسٹین ہارٹ مساوات کے ذریعہ تھرمسٹر کی برقی مزاحمت کا استعمال کرتے ہوئے ، ہم کوڈ میں کچھ آسان ریاضی کی مساوات کا مظاہرہ کرتے ہیں جیسا کہ اوپر والے حساب کتاب میں بیان کیا گیا ہے:

فلوٹ a = 1.009249522e-03 ، b = 2.378405444e-04 ، c = 2.019202697e-07؛ فلوٹ ٹی ، لاگ آر ٹی ، ٹی ایف ، ٹی سی؛ فلوٹ تھرمسٹٹر (انٹ وو) {لاگ آر ٹی = لاگ (10000.0 * ((1024.0 / Vo-1)))؛ ٹی = (1.0 / (a + b * logRt + c * logRt * logRt * logRt))؛ // ہم اس اسٹین ہارٹ مساوات Tc = T - 273.15 سے کیلون میں درجہ حرارت کی قیمت حاصل کرتے ہیں۔ // کیلوین کو سیلسیس Tf = میں تبدیل کریں (Tc * 1.8) + 32.0؛ // کیلن کو فارین ہائیٹ واپسی ٹی میں تبدیل کریں؛ }

مندرجہ ذیل کوڈ میں فنکشن تھرمسٹٹر اردوینو کے ینالاگ پن سے قیمت پڑھ رہا ہے ، اور ریاضی کی کارروائی کر کے درجہ حرارت کی قیمت پرنٹ کر رہا ہے۔

lcd.print ((Thermistor (analogRead (0))))؛

اور وہ قدر تھرمسٹر فنکشن کے ذریعہ لی گئی ہے اور پھر حساب کتاب طباعت شروع کرنا ہے

فلوٹ تھرمسٹٹر (انٹ وو)

ہمیں درجہ حرارت کے مطابق لائٹ آن اور آف کرنے کی شرط کے لئے کوڈ لکھنا ہے کیونکہ جب ہم درجہ حرارت کی قیمت طے کرتے ہیں جیسے درجہ حرارت 28 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ بڑھ جائے تو لائٹس آن ہوجائیں گی اگر لائٹس بند نہیں رہیں گی۔ لہذا جب بھی درجہ حرارت 28 ڈگری سے اوپر جاتا ہے تو ، ہمیں ریلے ماڈیول کو آن کرنے کے لئے ریلے پن (پن 8) اونچی بنانے کی ضرورت ہوتی ہے ۔ اور جب درجہ حرارت 28 ڈگری سے نیچے جاتا ہے تو ، ہمیں ریلے ماڈیول کو آف کرنے کیلئے ریلے پن کو کم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے ۔

اگر (TC> 28) ڈیجیٹل رائٹ (ریلے ، ہائی) ، lcd.setCursor (0،1) ، lcd.print ("روشنی کی حیثیت: آن") ، تاخیر (500)؛ ورنہ اگر (Tc <28) ڈیجیٹل رائٹ (ریلے ، LOW) ، lcd.setCursor (0،1) ، lcd.print ("روشنی کی حیثیت: بند") ، تاخیر (500)؛

درجہ حرارت سے کنٹرول ہوم آٹومیشن سسٹم کا کام:

آرڈینو کو سپلائی دینے کے ل you آپ اسے USB کے ذریعے اپنے لیپ ٹاپ پر پاور کرسکتے ہیں یا 12v اڈاپٹر سے رابطہ کرسکتے ہیں۔ درجہ حرارت کی اقدار کو ظاہر کرنے کے لئے ایک ایل سی ڈی کو اردوینو کے ساتھ انٹرفیس کیا جاتا ہے ، سرکٹ ڈایاگرام کے مطابق تھرمسٹر اور ریلے منسلک ہوتا ہے۔ ینالاگ پن (A0) ہر لمحے تھرمسٹر پن کی وولٹیج کی جانچ پڑتال کے لئے استعمال کیا جاتا ہے اور اروڈینو کوڈ کے ذریعہ اسٹین ہارٹ مساوات کو استعمال کرنے کے حساب کتاب کے بعد ہم درجہ حرارت حاصل کرسکتے ہیں اور اسے سیلسیس اور فارین ہائیٹ میں LCD پر ظاہر کرتے ہیں۔

جب درجہ حرارت 28 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ بڑھ جاتا ہے تو پن 8 ہائی (جہاں ریلے ماڈیول منسلک ہوتا ہے) بنا کر ریلے ماڈیول کو آن کردیا جاتا ہے جب درجہ حرارت 28 ڈگری اردوینو سے نیچے جاتا ہے تو پن LOW کرکے ریلے ماڈیول کو بند کر دیتا ہے۔ سی ایف ایل کا بلب بھی ریلے ماڈیول کے مطابق آن اور آف ہوجائے گا۔

یہ نظام درجہ حرارت سے کنٹرول شدہ فین اور آٹومیٹک AC درجہ حرارت کنٹرولر منصوبے میں بہت کارآمد ثابت ہوسکتا ہے۔

مختلف ٹکنالوجیوں اور مائکروکنٹرولرز کا استعمال کرتے ہوئے ہمارے بہت سے قسم کے ہوم آٹومیشن پروجیکٹس کو بھی چیک کریں: