Termostato: consigli utili per costruirne uno fai da te

Uno strumento molto utile nelle nostre case è il termostato. Questo piccolo apparecchio infatti permette di regolare la temperatura (massima e minima) della caldaia o del climatizzatore, facendoci risparmiare soldi in bolletta. Con il passare degli anni anche i termostati smettono di funzionare correttamente, motivo per il quale è necessario acquistarne uno nuovo.

In commercio potete trovare termostati e cronotermostati - che permettono di regolare anche le fasce orarie - molto tecnologici, come quelli wireless, che funzionano grazie alla rete wifi. Se invece preferite risparmiare qualche soldo, e siete pratici di strumenti elettronici, potete decidere di crearvene uno fai da te.

Scopriamo insieme come costruire un termostato in casa e quali pratiche di manutenzione è necessario attuare.

Come costruire un termostato fai da te

Per realizzare un termostato fai da te occorre utilizzare una scheda Arduino. Come potete leggere nella pagina ufficiale del sito, dal quale potete acquistarla, si tratta di una piattaforma open source che si basa su hardware e software semplici da usare. In altre parole è una scheda facilmente programmabile che legge un input e rende un output. La sua facilità di programmazione, oltre al costo tutt'altro che proibitivo, ne ha fatto in poco tempo un elemento insostituibile nei lavori degli hobbisti. Grazie a questa potrete programmare il termostato come se lo aveste appena acquistato.

Per il resto, come vedremo meglio nei paragrafi successivi, serviranno vari accessori per la realizzazione di un termostato fai da te, tra i quali troviamo dei sensori di temperatura, una breadbord, un display, dei led e dei cavi vari.

Tutto quello che c'è da sapere per costruire un termostato elettronico

Come avete potuto capire, la realizzazione di un termostato fai da te prevede una parte elettronica e di linguaggio di programmazione. Se avete poca dimestichezza con queste cose potreste incontrare più di una difficoltà.

In questa guida vedremo nello specifico come realizzare la struttura, senza quindi le diciture da inserire nello sketch, il linguaggio di programmazione di Arduino. In ogni caso online, a partire dalla pagina ufficiale del software, potete trovare facilmente tutte le informazioni necessarie per portare a termine il vostro progetto.

Ora basta con le premesse, iniziamo la realizzazione del termostato fai da te!

Quali materiali usare per costruire un termostato fai da te?

Vediamo ora nel dettaglio che cosa occorre per costruire un termostato fatto in casa. I materiali di cui avete bisogno sono:

• una scheda Arduino: come abbiamo visto in precedenza, questa sarà il "computer" che comanderà il termostato fai da te attraverso la successiva programmazione;
• due sensori di temperatura LM35, che serviranno appunto a rilevare la temperatura del momento;
• dei LED colorati: questi, attraverso il colore, vi daranno il segnale immediato del livello della temperatura. Avrete bisogno di tre coppie di LED. Per indicare la temperatura troppo bassa potete utilizzarli di colore blu, per quella regolare potete usarli verdi, mentre per quando è troppo alta di colore rosso. In ogni caso, al di là di quanto possano essere intuitivi i colori, potete scegliere quelli che più preferite;
• un display LCD: può essere 20x4, ma anche più piccolo. Questo vi servirà ovviamente per avere a disposizione in ogni momento il dato numerico della temperatura;
• un potenziometro: questo è importante per la regolazione del contrasto del display.
• una breadboard: si tratta di uno strumento atto alla creazione di prototipi di circuiti elettrici. In altre parole rappresenta la base del vostro termostato, oltre ad essere uno strumento che ne permetterà la funzionalità;
• vari cavetti, per collegare i vari elementi tra di loro. Quelli che alimentano Arduino sono da 5 volt.
• delle resistenze.

Come costruire un termostato digitale

Vediamo ora come assemblare i vari elementi per realizzare il termostato digitale!

Per prima cosa posizionate il display sulla breadboard. Quindi, dall'estremità opposta della base, inserite anche i due sensori di temperatura. A questo punto, con i cavi da 5 volt dovete collegare la breadboard all'alimentazione e alla messa a terra della scheda di Arduino. Questa sarà frontale rispetto al display. Anche nell'estremità opposta però, dove avevate posizionato i sensori, dovete fare i collegamenti. A questo punto inserite nella breadboard i cavi dalla messa a terra alla messa a terra e dall'alimentazione all'alimentazione.

Ora dovete collegare i sensori. Ciò deve avvenire tra alimentazione e messa a terra con le prime due porte analogiche. I piedini dei sensori vanno posizionati così: quello a destra a terra, quello a sinistra nell'alimentazione, quello centrale invece - che dà il valore - collegatelo con la porta analogica di Arduino. Quindi collegate i relativi cavi.

Adesso, con degli appositi cavetti, potete collegare il display con le porte analogiche di Arduino. Dovete collegare le porte D7, D6, D5 e D4 rispettivamente alle prese 2, 3, 4 e 5. Ora potete collegare il display all'alimentazione e alla messa a terra. Nel primo caso dovete usare la presa Vdd, nel secondo invece le prese Vss e Rv. Inserite il potenziometro e collegatelo con la presa V0. Inoltre dovrete collegarlo pure a messa a terra e ad alimentazione. Le ultime porte del display da collegare sono la Rs - che andrà nella porta 6 - e la porta E - che invece troverà spazio nella porta 7 -.

A questo punto potete inserire i led, iniziando da tre, mettendo i vari colori su linee differenti. Per fare questo dovete alternarli sui piedini in modo da tenerli anche vicini. Collegateli con la messa a terra e anche con la resistenza, quindi con le porte dalla 8 alla 10 di Arduino. Quindi fate la stessa cosa dall'altra parte: inserite i led, collegateli a terra e con le resistenze, e poi con le porte dalla 11 alla 13 della scheda Arduino.

La realizzazione della struttura del termostato è completata. Per farlo funzionare effettivamente dovrete scrivere lo sketch di Arduino, il linguaggio di programmazione. Come detto in precedenza, sarebbe un po' complicato riportarlo qua. In generale possiamo dirvi che i diversi collegamenti tra prese e porte dovranno essere registrati nella programmazione.

La manutenzione del termostato fai da te

Oltre ad assicurarvi del corretto posizionamento di tutti i cavi, evitate che il vostro termostato venga a contatto con l'acqua per evitare di danneggiarli.

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