У людей, живущих с кошками всегда стоит проблема шерсти, остающейся повсюду. Но если кто-то в вашей семье аллергик, то эта проблема приобретает совсем иной масштаб – вам нужно не просто собрать шерсть с мебели, вам нужен очиститель воздуха для квартиры.
Конечно, можно пойти в магазин и просто купить воздухоочиститель для дома там, но это же совсем не интересно.
У моделей, представленных в магазинах, обычно мало скоростных режимов – 2 или 3. Мне же хотелось иметь возможность регулировать поток воздуха от легкого ветерка до локального торнадо.
Фильтры тонкой очистки, имеющиеся в продаже, можно снимать и мыть при необходимости. Когда материал фильтра теряет свои свойства можно просто купить новый без всяких проблем.
Шаг 1: Список используемых материалов
Детали:
- Лист акрила 3 мм или фанера 3 мм
- 12 удлиненных гаек М3 30мм
- 24 болта М3 16 мм со сферической головкой
- 8 защитных решеток от 120мм ПК-кулеров
- 32 самореза М5
- 3 маленьких хомута
Электроника:
- 8 кулеров 120 мм для ПК – качественные и недорогие
- Блок питания 12В 3А
- Интегральный стабилизатор 7805 5В
- Транзистор TIP122 — еще лучше, если у вас есть N-канальный полевой транзистор
- Диод Шоттки – в идеале с высокой емкостью, низким падением напряжения и минимальным временем отклика
- Микроконтроллер PIC16F88 или Ардуино
- 2 резистора 10К
- 10К потенциометр
- 5 мм зеленый диод
- 2 керамических конденсатора 100 нФ
- 10 мкФ электролитный конденсатор
- 100 мкФ электролитный конденсатор
Инструменты:
- Лазерный резак или циркулярный станок, и дрель
- Программатор PICkit 3 или Ардуино
- Паяльник
Шаг 2: Лазерная резка деталей
С помощью SketchUp я создал своими руками объемный макет металлического корпуса. Сложность этого этапа в том, что нужно заранее продумать и рассчитать место всех деталей внутри корпуса.
Сначала я нарисовал круглое отверстие 120 мм под вентилятор и 5 мм крепежные отверстия. Потом скопировал рисунок трижды, чтобы получился квадрат со стороной 240 мм. Фильтр тонкой очистки (НЕРА-фильтр), который я использую, 240*300 мм, поэтому пришлось растянуть одну из сторон макета, чтобы фильтр поместился в корпус полностью. После этого я добавил отверстия под провода от кулеров, чтобы вывести их наружу, и прорези для хомутов, которыми зафиксирую эти провода. Потом я добавил прорези шириной 3 мм для боковых панелей.
Затем я сделал полукруглый вырез, чтобы фильтр можно было легко достать при желании, стер с рисунка все лишние линии и сделал чистовой эскиз.
Боковые панели шириной 30 мм, все выступы должны совпадать с прорезями на сторонах корпуса очистителя воздуха от пыли. На одной из боковых панелей я добавил отверстия под разъем питания, выключатель, диод 5 мм, потенциометр регулятора оборотов и несколько прорезей под хомуты.
Все четыре детали корпуса я вырезал лазерным резаком из листового акрила толщиной 3 мм.
ФайлыШаг 3: Сборка
На двух больших сторонах корпуса нужно закрепить кулеры, причем на одном листе кулеры должны быть направлены наружу, а на другом – внутрь. Это нужно, чтобы поток воздуха проходил фильтр насквозь. На каком листе куда они будут направлены не принципиально, главное – чтобы все четыре на листе смотрели в одном направлении.
После того, как убедитесь, что провода кулеров расположены правильно, можете закрепить по два противоположных угла всех кулеров. В другие два отверстия будем крепить снаружи защитные решетки от кулеров.
Когда все кулеры будут закреплены, соберите все провода вместе и закрепите их хомутами. Если провода в обмотке, снимите ее. Нас с вами интересуют только красные и черные провода – все красные должны быть с красными, а черные – с черными, провода остальных цветов можно просто отрезать.
На одну из сторон я прикрутил 12 болтов М3, и на них завинтил удлиненные гайки.
После того, как все кулеры установлены на свои места, можно начать установку электроники.
Шаг 4: Установка электронных компонентов
Вам понадобятся следующие компоненты:
- Выключатель
- Регулятор напряжения, чтобы снижать напряжение с 12В до 5В, для микроконтроллера
- Микроконтроллер — нужен, чтобы осуществлять контроль скорости
- Переменный резистор, дает микроконтроллеру аналоговый выход, чтобы контролировать скорость вентиляторов
- Транзистор для переключения 12В
Для установки всех компонентов я использовал небольшую макетную плату. Сначала я сделал электросхему, потом начал размещать компоненты на макетной плате.
Разъем питания, переменный резистор, диод и выключатель были закреплены на боковой детали с подготовленными для этого отверстиями, подключены к плате, а провода с обратной стороны платы соединены в цепь и закреплены хомутами.
Диод в цепи электродвигателя предотвращает противо-ЭДС и повреждение ею микроконтроллера. Убедитесь, что выбранный вами диод прослужит долго и обеспечит стабильную работу системы.
После того, как в микроконтроллер занесена фирменная программа, нужно проверить работу системы и только после этого завершать сборку устройства.
Шаг 5: Фирменная программа микроконтроллера
Программа создана Flowcode и очень проста. Считываем аналоговое напряжение с аналогового вывода, соединенного с переменным резистором, и преобразуем в цифровое значение.
ФайлыЭто значение соответствует коэффициенту заполнения для выхода широтно-импульсного модулятора, который дает сигнал на драйвер управляющего транзистора. Необходимо добавить маленькую задержку и петлю и на этом этот этап завершен.
Параметры конфигурации для микроконтроллера PIC16F88 показаны на фото, встроенный генератор, внутренний MCLR, сторожевой таймер — включить ON.
Если у вас мк Ардуино, то все еще проще – в сети полно инструкций к ним, качайте и действуйте. Убедитесь, что сигналы подключены к своим выходам: 1 – к аналоговому, 2 – к ШИМу.
Шаг 6: Завершение сборки
Теперь я наслаждаюсь свежим воздухом, а моя жена намного меньше чихает.
К сожалению, размеры фильтра, который я получил, отличались от заявленных на сайте продавца – он был шире и меньше, из-за чего пришлось помучаться с его установкой. Пришлось убрать две длинных гайки и поставить фильтр чуть по диагонали. Из-за этого есть сложности с тем, чтобы доставать фильтр для чистки. Поэтому я рекомендую сначала дождаться заказанного фильтра, чтобы с него снять мерки и быть уверенным, что все детали будут точно на своих местах.
Благодарю за внимание!
