如何使用Arduino和PID控制器等热水器元件来控制水温

admin 2026-01-23 00:40:03

这是最有趣也是最难做的实验之一,为什么?因为我们要做的电路有点复杂。

网上的大多数教程都是用继电器来开关交流加热器来增加温度,这不是控制水温的准确方法,也无法达到你的目标温度。

用一个简单的例子来解释它:你想把水的温度提高到60摄氏度左右,有了继电器,当你达到60摄氏度时,继电器关闭加热器,这使得温度迅速下降,所以继电器会打开,然后再次迅速提高温度,所以继电器会在很短的时间内打开关闭,这会损坏继电器,可能会损坏加热器本身。

调节温度的最佳方法是控制在交流加热器上施加的交流电压输出。

建立一个(蹩脚的)交流三极管电路不仅不专业,而且也不能很好地工作,不适当的散热器,没有保护交流短路或过载电流,最重要的是没有保护你,任何小故障都可能杀死你,要小心。

那么让我们来看看控制交流加热器的最佳方法,并提供高保护,防止触电危险,并让我们完全控制水温。

我们想要控制交流热水器,通过温度传感器的反馈信号来控制水的目标温度,我们想要控制交流热水器上的交流电压,这样我们就可以准确地控制水温。

我们将使用LCD来显示所有的信息和参数。

我们需要的组件是:

•“我用的是Arduino Nano”。

•交流热水器300W。

•“我用了Sugar300”。

•电源线C14。

•OLED 0.96英寸显示屏。

•DS18B20防水温度传感器。

•4.7 k电阻

•RJ12电缆。

•RJ突破。

•面包板和无焊跳线

•Oscillscope“可选的”。

因为我们看到不需要任何裸露的电线,或切断任何交流电线来连接组件在一起“像在继电器电路”。

我们将使用示波器查看交流电压波形,并确保糖装置控制热水器上施加的交流电压。

最后你要做的就是

•连接将热水器元件连接到Sugar设备输出插座。

•将交流电源线连接到sugar设备上电。

连接sugar device与arduino之间的RJ12线,使用RJ breakout将电缆连接到arduino nano。

你还需要一杯水,把带有DS18B20传感器的加热器放在里面

在这次测试中,我面对的是每个人都可能发生的事情,交流加热器的功耗大于300W,交流电流高于我的预期,感谢Sugar设备,交流保险丝保护电路并切断电源,对于这种情况,Sugar能够保护您自己和您使用的设备免受任何短路或过载故障。

互联网上所有类似的电路都不会这样做,你将受到交流电的摆布,交流电会损坏所有未受保护的组件,并将你的生命置于威胁之下。

记住安全是第一位的。

用糖安全地拆下保险丝,换一个新的,不需要打开设备或接触任何危险的交流部件。

最后要说的是:您需要观察温度目标和传感器温度,并调整代码中的输出电压值,转到“void UpdatePWM()”并更改值以匹配您的要求.

可以看到示波器波形显示糖是如何控制交流电压输出

本文编译自hackster.io