使用Arduino開發板製作自動空調溫度控制器
曾經被認為是奢侈品的空調，只能在大酒店、電影廳、餐廳等等看到。但是，現在幾乎每個人家中都有一個AC來度過夏季/冬天，並且那些擁有它的人們都在擔心一件共同的事情。那就是他們的高耗電量和充電器。在這個項目中，我們將製作一個小型自動溫度控制電路，通過根據房間溫度自動改變空調溫度，盡量降低電力消耗。通過周期性地改變設定的溫度，我們可以使空調長時間工作在較低的溫度值，從而使它消耗更少的電力。
我們大多數人都會遇到這樣的情況：我們不得不在一天中的不同時間將空調的設定溫度改變成不同的值，以始終保持我們舒適。為了使這個過程自動化，這個項目使用一個溫度感測器（DHT11）讀取房間的當前溫度，根據這個值，它將通過一個類似於空調遙控器的紅外發射器向空調發送指令。空調將對這些命令作出反應，就好像它對遙控器反應一樣，從而調節溫度。隨著房間溫度的變化，Arduino也會調整空調設定溫度，以保持你的溫度。聽起來很酷嗎？...讓我們看看如何建立一個這樣的項目。
所需材料：
1. Arduino Mega 2560開發板
2.TSOP1738（或HS0038）
3. IR發射器
4.DHT11溫度/濕度感測器
5. 任意彩色LED和1K電阻（可選）
6. 麵包板
7. 連接導線
工作方法：
我們家裡用來控制電視、家庭影院、空調等電器的所有遙控器都需要使用紅外發射器。紅外發射器只不過是一個紅外發光二極體，它可以通過一些重複脈衝來發射信號；該信號將由電子設備中的接收器讀取。對於遙控器上的每個不同的按鈕，將會發射一個獨有的信號，接收器讀取後用於執行特定的預定義任務。如果我們能夠讀取來自遙控器的信號，那麼當需要執行該特定任務時，我們可以使用紅外LED模擬相同的信號。
TSOP1738是一個紅外接收器，可用於解碼來自遙控器的信號。這個接收器連接到Arduino開發板，以便解碼每個按鈕的信號，然後在有需要時，使用Arduino模擬信號。這樣我們可以使用Arduino控制我們的空調。
現在剩下的就是使用DHT11讀取溫度值，以及使用相應的IR信號指示空調。為了使項目看起來更具吸引力和界面友好，我還添加了一個OLED顯示屏來顯示當前溫度、濕度和空調設定溫度。
準備條件：
這個自動空調溫度控制器項目是略微高於初學者的水平，但通過以下幾個教程，任何人都可以在較短時間內來製作這個。所以如果你是初次學校OLED、DHT11或者TSOP1738，那麼就可以回顧一下這些教程，你可以學到一些基礎知識以及如何開始使用這些教程。名單似乎有點長，但請相信我，這些很容易，並且值得學習，也會打開許多新項目的大門。
1. 使用TSOP和IR LED的基本電路，理解工作原理
2. DHT11與Arduino的基本連接指南
3. OLED與Arduino的基本連接指南
4. 將TSOP與Arduino連接以讀取IR遙控器的值
請確保您有一個Arduino Mega開發板，或者任何其他版本的Arduino，因為代碼大多。另外，請檢查您是否已經安裝了以下Arduino庫，如果沒有，請從下面的鏈接進行安裝：
1. 用於TSOP和IR Blaster的IR遙控器庫
2. OLED的Adafruit代碼庫
3. 用於OLED的GFX圖形庫
4. DHT11溫度感測器感測器庫
空調遙控器的工作原理：
在開始項目之前，請花點時間注意您的空調遙控器是如何工作的。與電視、DVD紅外遙控器相比，空調遙控器的工作方式有點不同。遙控器上可能只有10-12個按鈕，但是它們可以發送很多不同類型的信號。這意味著遙控器不會每次都為同一個按鈕發送相同的代碼。例如，當使用向下按鈕降低溫度使其達到24°C（攝氏度）時，您將獲得一組數據的信號，但是當您再次按下以將其設置為25°C時，您將得不到相同的數據，因為溫度現在是25而不是24。同樣，對於不同的風扇速度、睡眠設置等，25°C時的代碼也會有所不同。因此，讓我們不要擺弄所有選項，只集中在溫度值，其他設置採用恆定值。
另一個問題是每個按鍵發送的數據量，正常的遠程發送24位或48位，但空調遙控器可能發送高達228位，因為每個信號包含大量的信息，如溫度、風扇速度、睡眠時間、擺動樣式等，這就是為什麼我們需要一個存儲容量大的Arduino Mega開發板的原因。
電路圖和說明：
幸運的是，這個自動空調溫度控制項目的硬體設置非常簡單。您可以簡單地使用麵包板並按下圖所示進行連接。
下表也可以用來驗證你的連接。
一旦連接完成後，應該看起來如下所示。我用麵包板來連接，但是你也可以直接使用導線來連接所有的部件。
解碼您的空調遙控器信號：
控制空調的第一步是使用TSOP1738來解碼空調遙控器的IR代碼。按照電路圖所示完成所有連接，並確保已經安裝了所有提到的庫。現在打開示常式序「IRrecvDumpV2」，它可以在File -> Examples -> IRremote - > IRrecvDumpV2中找到。將程序上傳到Arduino Mega開發板並打開串列監視器。
將您的遙控器指向TSOP並按任意按鈕，對於您按下每個按鈕的相應信號，將由TSOP1738讀取，由Arduino解碼並顯示在串列監視器中。對於您的遙控器上的每個溫度變化，您將得到一組不同的數據。保存這個數據，我們將在我們的主程序中使用它。你的串口監視器看起來像這樣，我也顯示了保存複製的數據的Word文件。
屏幕截圖顯示了我的空調遙控器的溫度設置為26°C的代碼。根據您的遙控器，您將得到一組不同的代碼。同樣複製所有不同溫度級別的代碼。您可以檢查本教程結尾給出的Arduino代碼中的所有空調遙控IR代碼。
主要的Arduino程序：
完整的主要Arduino程序可以在這個頁面的底部找到，但是你不能使用相同的程序。您必須更改剛剛從上面的示例框架中獲取的信號代碼值。在你的Arduino IDE上打開主程序，並向下滾動到下面顯示的區域，你必須用你的遙控器獲得的數值替換數組值。
請注意，我已經使用了10個數組，其中兩個用於打開和關閉AC，而其餘8個用於設置不同的溫度。例如，Temp23用於設置AC上的23°C，因此請使用該陣列中的相應代碼。一旦完成，您只需將代碼上傳到您的Arduino，並將其放置在您的空調對面，享受Cool Breeze。
代碼的說明如下，首先我們必須使用DHT1溫度感測器來讀取溫度和濕度並將其顯示在OLED上。這由以下代碼完成。
DHT.read11(DHT11_PIN); //Read the Temp and Humidity
Measured_temp = DHT.temperature + temp_error;
Measured_Humi = DHT.humidity;
// text display tests
display.setTextSize(1);
display.setTextColor(WHITE);
display.setCursor(0,0);
display.print("Temperature: "); display.print(Measured_temp);display.println("C");
display.setCursor(0,10);
display.print("Humidity: "); display.print(Measured_Humi);display.println("%");
複製代碼
一旦我們知道房間的溫度，我們只需要將其與期望的值進行比較。這個所需的值是一個常數值，在我的程序中設置為27°C（攝氏度）。所以基於這個比較，我們將設置相應的交流溫度，如下所示：
if (Measured_temp == Desired_temperature+3) //If AC is ON and measured temp is very high than desired
{
irsend.sendRaw(Temp24, sizeof(Temp24) / sizeof(Temp24[0]), khz); delay(2000);//Send signal to set 24*C
AC_Temp = 24;
}
複製代碼
測量溫度為30°C（因為所需溫度為27°C），交流電會被設置為24°C。同樣，我們可以創建許多If循環來根據測量的溫度設置不同的溫度級別，如下所示。
if (Measured_temp == Desired_temperature-1) //If AC is ON and measured temp is low than desired value
{
irsend.sendRaw(Temp28, sizeof(Temp28) / sizeof(Temp28[0]), khz); delay(2000);//Send signal to set 28*C
AC_Temp = 28;
}
if (Measured_temp == Desired_temperature-2 ) //If AC is ON and measured temp is very low than desired value
{
irsend.sendRaw(Temp29, sizeof(Temp29) / sizeof(Temp29[0]), khz); delay(2000);//Send signal to set 29*C
AC_Temp = 29;
}
if (Measured_temp == Desired_temperature-3 ) //If AC is ON and measured temp is very very low desired value
{
irsend.sendRaw(Temp30, sizeof(Temp30) / sizeof(Temp30[0]), khz); delay(2000);//Send signal to set 30*C
AC_Temp = 30;
}
複製代碼
自動空調溫度控制系統的工作過程：
當您的代碼和硬體準備就緒時，將代碼上傳到您的電路板，您應該注意OLED顯示類似的東西。
現在把電路放在空調的對面，你注意到空調的溫度是根據房間的溫度來控制的。 您可以嘗試提高DHT11感測器附近的溫度，以檢查空調溫度是否被控制。
您可以調整程序以執行任何所需的操作; 您所需要的只是您從示例框架中獲得的代碼。 希望你了解這個自動溫度控制器項目，並喜歡製作非常相似的東西。 我知道這裡有很多地方比較難懂，但不要擔心。只需使用論壇來描述你的問題，這裡的人肯定會樂於幫助您解決問題。
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