Projekt Nawilżacza Powietrza Arduino: Kompletny Przewodnik

Szczegóły: Opublikowano: 05. March 2026

W dzisiejszych czasach, kiedy elektronika użytkowa jest wszechobecna, samodzielne tworzenie urządzeń pozwala lepiej zrozumieć technologię, która nas otacza. Budowanie zestawów DIY daje ogromną satysfakcję, a moment, w którym własnoręcznie złożony układ zaczyna działać, jest niezwykle satysfakcjonujący i motywujący do dalszych eksperymentów. Taka forma spędzania czasu pobudza kreatywność i może stać się początkiem pasji do majsterkowania lub kariery inżynierskiej.

Czym jest Zestaw DIY?

Zestaw DIY (z ang. Do It Yourself) to kompletny projekt elektroniczny dostarczany w formie gotowej do montażu. Otrzymujesz płytkę drukowaną PCB, wszystkie niezbędne komponenty (rezystory, diody, układy scalone itp.) oraz szczegółową instrukcję krok po kroku. Dzięki temu nawet początkujący elektronik może własnoręcznie zmontować urządzenie i uruchomić działający układ. Montowanie takich zestawów to nie tylko nauka, ale także świetna zabawa i sposób na zdobycie praktyki w elektronice.

Zestawy DIY są również często wykorzystywane w edukacji. Wybierając zestaw DIY, warto dopasować go do swojego poziomu zaawansowania i zainteresowań. Dla początkujących polecamy układy o niższym stopniu trudności - z większymi elementami przewlekanymi, które łatwiej przylutować. Bardziej zaawansowane projekty mogą zawierać drobne komponenty SMD lub wymagać podstaw programowania mikrokontrolerów.

Rodzaje Zestawów DIY

Zestawy do nauki lutowania - proste układy elektroniczne
Zestawy z mikrokontrolerami - projekty oparte na platformach Arduino, Raspberry Pi czy modułach ESP.
Zestawy edukacyjne

Sprawdź, czy do zestawu dołączono wszystkie podzespoły i czy potrzebne będą dodatkowe narzędzia (np. lutownica, cyna, zasilacz). Większość naszych zestawów zawiera komplet elementów, lecz czasem przyda się własne źródło zasilania (baterie, zasilacz sieciowy) lub przewody połączeniowe. Jeśli dopiero zaczynasz, wybierz prosty zestaw z instrukcją w języku polskim - dzięki temu złożysz go bez problemu i zrozumiesz zasadę działania.

Korzyści z Samodzielnego Składania Urządzeń Elektronicznych

Samodzielne składanie urządzeń elektronicznych przynosi wiele korzyści. Przede wszystkim, rozwijasz umiejętności praktyczne - uczysz się lutować, czytać schematy i używać narzędzi.

Przeczytaj także: Budowa inteligentnego nawilżacza

Projekt Układu Regulacji Wilgotności

Celem układu regulacji jest utrzymanie wartości wyjściowej na jakimś zadanym poziomie. Wartość wyjściowa jest "złożona" z dwu współzależnych wielkości (właściwie trzech bo i ciśnienie). Zmiana temperatury w "obiekcie" wpływa na wilgotność w istotnym stopniu. Jeśli mamy zamkniętą przestrzeń z "X" gram H2O o temp. "Y" to zmiana temp. do "Y1" powoduje zmianę wilgotności do "X1".

Elementy Układu Regulacji Wilgotności

Nawilżacz: Może to być rozpylacz (atomizer od perfum), elektrozawór na wodociągu z rozpylaczem, albo pompka wodna z rozpylaczem (np. od spryskiwaczy sam.) skierowana na jakąś ściankę (zbierającą nadmiar wody, który spływa), lub podłogę z odpływem wody.
Osuszacz: Do zmniejszania wilgotności chłodziarka na module Peltiera, woda musi się skroplić na zimnej części i gdzieś odpłynąć (do zbiorniczka). Można też dać zbiornik z lodem i regulować przepływ powietrza wokół niego przy pomocy klap nastawianych serwem.
Czujnik wilgotności: Czujniki są to komponenty elektroniczne, które pozwalają na pobieranie danych z otoczenia.

Regulacja Wilgotności za Pomocą Modułu Peltiera

Ogniwo Peltiera może grzać jak i chłodzić. Czyli przy jego pomocy możesz zarówno zwiększać jak i zmniejszać wilgotność. Oczywiście tylko przez pewien czas. Ogniwo zamontowane powinno być w ściance makiety na żebrowanych radiatorach aluminiowych - z obu stron - jeden radiator do środka a drugi na zewnątrz, pod radiatorami trzeba zrobić jakąś tackę z odpływem, bo będzie tam kapać woda - może to być wykonane jako kawałek wklejonej pleksy pochylony do jednego narożnika i tam otwór odpływowy (ma być szczelne, żeby nie rozlewało się po makiecie).

Metody Regulacji Wilgotności

Istnieją różne metody regulacji wilgotności w zamkniętej komorze:

Skraplanie: Potrzebujesz elementu o niskiej temperaturze na którym występuje wykraplanie pary wodnej, ona musi gdzieś spływać.
Usuwanie bardziej wilgotnego powietrza: Usuwanie bardziej wilgotnego powietrza poza obiekt i napływanie powietrza suchego - to zwykła wentylacja.
Podniesienie temperatury: Ponieważ wilgotność względna zależy od temperatury.

Praktyczne Wykonanie Regulacji

Najprościej próg (nastawa) i histereza (zakres regulacji). Czyli nastawiasz próg np. Czyli ustawiasz próg nawiżania na 60%, osuszania na 80%, histereza 10 , jak wilgotność będzie poniżej 55% to następuje załączenie nawilżania i trwa aż wilgotność osiągnie 65%, jak wilgotność przekroczy 85% to następuje załączenie osuszania (poprzez wietrzenie wentylatorkiem) i trwa aż spadnie do 75%.

Czujniki i Arduino

Jak zasilić diody, oraz jak napisać program, który będzie reagował na stan przycisków, warto teraz zainteresować się czujnikami. Dzięki wiedzy z tego artykułu będziemy w stanie podłączyć podstawowe sensory do Arduino. Przeczytaj także: Jaki nawilżacz wybrać? Czujniki, które podłączamy do Arduino, zazwyczaj mają stworzone przez producentów biblioteki, które ułatwiają korzystanie z nich (jak wgrywać biblioteki do IDE dowiemy się później). Piny analogowe mają oznaczenie na płytce A0-A5, służą one do pomiaru napięć na wejściu analogowym. Pozwalają one na mierzenie napięć z zakresu od 0V do 5V oraz posiadają rozdzielczość dziesięciu bitów. Dzięki czemu odczytujemy aż 1024 poziomy napięć, co daje nam dokładność do 0.005V. Podczas odczytu na zakresie 0V-5V 0V to poziom 0. Wartość 5V to zakres pełen, czyli 1023, analogicznie 2.5V to poziom 512.

Przeczytaj także: Zastosowania filtracji ADC w Arduino

Przykład: Czujnik DHT11

Pierwszym z nich będzie czujnik DHT11, służy on do pomiaru temperatury i wilgotności powietrza. Czujnik działa na magistrali OneWire. Czyli aby, go obsłużyć potrzebujemy tylko jednego pinu do transmisji danych. OneWire, jest to interfejs, który w Arduino posłuży nam najczęściej do łatwej komunikacji płytki z różnego rodzaju czujnikami. Dzięki specjalnej identyfikacji czujników obsługujących ten standard możemy do jednej linii danych podłączyć wiele urządzeń.

Aby uruchomić czujnik DHT11 niezbędna będzie nam biblioteka, może teraz pojawić się pytanie, czym w ogóle jest ta biblioteka. Biblioteka jest to zestaw plików, które ułatwiają nam korzystanie z danych urządzeń w środowisku Arduino. Zestawy te są ogromnym ułatwieniem, ponieważ nie musimy sami tworzyć plików konfiguracyjnych dla danych urządzeń. Wystarczy wgrać je do środowiska i posługujemy się tylko kilkoma dodatkowymi komendami stworzonymi dla danej biblioteki.

Podłączenie Czujnika DHT11

Podłączenie czujnika do Arduino jest bardzo proste. Mając go “kratką” do przodu pierwszy pin to 5V, drugi to złącze danych, w naszym wypadku podłączony do pinu 10, ostatni to GND. Dla prawidłowej pracy czujnika musimy do pinu danych podłączyć rezystor 4,7KOhm, który z drugiej strony podłączony będzie do zasilania. Jeśli wszystko jest dobrze podłączone, a program wgrany na płytkę powinniśmy w Serial Porcie ujrzeć wyniki pomiarów naszego czujnika.

Projekt nawilżacza powietrza obejmuje integrację wyświetlacza OLED oraz graficznego interfejsu użytkownika sterowanego za pomocą enkodera z fizycznymi peryferiami niezbędnymi do funkcjonowania całego urządzenia. Autorski program umożliwia kontrolę adresowalnej taśmy LED z algorytmem symulującym losowy ruch płomienia, a także regulację obrotów wentylatora wspomagającego ruch pary za pomocą sygnału PWM. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu transoptora zapewniającego izolację galwaniczną, możliwy jest pomiar napięcia na akumulatorze i jego wyświetlanie w interfejsie użytkownika jak również ostrzeżenia o niskim stanie baterii. Nawilżacz pełni także funkcję power banku o pojemności 10 000 mAh.

Na perforowanej płytce PCB przygotowujemy układ elektroniczny do sterowania wentylatorem za pomocą zmodyfikowanego w samym mikrokontrolerze sygnału PWM. Najpierw podnosimy napięcie z PDB power-bankowej z 5 do 24v. Napięcie na akumulatorze należy mierzyć przez transoptor zapewniający izolację galwaniczną od ogniwa, które jest po drugiej stronie PDB - zatem nie może istnieć common ground. Transoptor dostaje zasilanie z akumulatora poprzez MOSFET, który przekazuje napięcie dopiero po uruchomieniu urządzenia - w ten sposób nie drenujemy baterii na wyłączonym urządzeniu. W celu wyskalowania transoptora po obu stronach (akumulatora i wejścia analogowego mikrokontrolera) dodajemy po oporniku 3300Ω. Dzięki temu uzyskujemy prawie liniową charakterystykę napięcia akumulatora względem otrzymanego sygnału analogowego.

Przeczytaj także: Cronos Blue Water - czy warto?

Do wyjścia 5v z PDB podłączamy bistabilny przełącznik (nasz wyłącznik główny) i dodajemy równolegle kondensator, który krótkotrwałym wysokim poborem prądu budzi PDB - imituje podłączenie urządzenia do naładowania. Na PDB zalutowujemy odpowiednie pola, które wymuszają szybkie ładowanie - elektronika może podawać większy prąd. Akumulatory Li-Ion łączymy równolegle. UWAGA! Do tego lepiej wykorzystać zgrzewarkę! Lutownica będzie miała za małą moc i może uszkodzić ogniwa. W razie sytuacji awaryjnej można użyć mocnego kwasu lutowniczego oraz lutownicy transformatorowej wspieranej dodatkowo palnikiem.

Po wgraniu programu z autorskim interfejsem użytkownika testujemy cały układ, drukujemy obudowę i przechodzimy do montażu. Do wydrukowanej obudowy wklejamy arkusz plexi na klej cyjano-akrylowy. Po sprawdzeniu szczelności można włożyć do środka całą elektronikę - przyda się klej oraz trochę filamentu, który po podgrzaniu świetnie nadaje się do zabezpieczania elektroniki na miejscu. Elementy piezo muszą być wklejone w specjalnie zaprojektowany pływak tak, aby były pod kątem i jedna ich strona dotykała tafli wody. UWAGA! Podczas montażu trzeba lutować przewody do wentylatora i piezo, gdyż znajdują się w osobnej komorze obudowy.

Urządzenie, które zbudowałem, automatycznie włącza doświetlanie roślin i nawilżanie powietrza. Aby najłatwiej z niego skorzystać, należy użyć Platform IO. Całość jeszcze nie jest może idealna, ale spełnia swoje funkcje. W sypialni udało się uzyskać większą wilgotność powietrza, co wpływa korzysta na ludzi i rośliny. Doświetlanie świetnie sprawdziło się w sezonie zimowym i uchroniło część roślin przed przymieraniem.

Z pewnością sam nawilżacz jest do wymiany. Obecny ma niepotrzebne mi LEDy, a zużycie membrany jako integranej części generuje niepotrzebne koszty. Obudowa także może zostać udoskonalona.

Element	Opis	Koszt (przybliżony)
Arduino	Mikrokontroler	20 zł
Czujnik DHT11	Czujnik temperatury i wilgotności	7 zł
Czujnik BMP-280	Czujnik ciśnienia	15 zł
Wyświetlacz LCD	Wyświetlanie danych	14 zł
Inne elementy	Przewody, rezystory, itp.	5 zł

tags: #arduino #nawilżacz #powietrza #projekt