Detektor razine kave u aparatu za koks: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Rev 2.5 - sredio je 3D ispisane dijelove i nadogradio utični konektor na zajedničku PCB jedinicu.

Rev 2 - ultrazvučni "gumb" zamjenjuje ručni gumb.

Pritisak na gumb stara je moda, osobito kad već koristim ultrazvučni senzor. Zašto ne biste upotrijebili ultrazvučni senzor za aktiviranje detektora razine limenki! Rev 2 uklanja pritisni gumb i zamjenjuje ga drugim modulom HC-SR04. Sada samo priđite stroju i on se automatski uključuje kako bi otkrio razinu limenke. Pritom sam izgubio logotip "Coca -Cola", ali samo sam morao promijeniti prednju ploču - sve ostale tiskane komponente ostaju iste

Imam sreću da imam stari aparat za kokain koji koristim za "osvježenje". Kad napuni, drži oko 30 limenki. Problem je u tome koliko limenki ima u njemu u bilo kojem trenutku? Kada trebam pokrenuti da napunim stroj?

Rješenje (osim što stalno otvarate stroj) je povezivanje senzora ili "detektora razine limenke" koji može približiti broj limenki u stroju u bilo kojem trenutku. Odlučujem da je morao zadovoljiti sljedeće uvjete:

- mora biti jeftino i jednostavno

- neinvazivno (ne želim započeti bušenje ili rezanje u svom stroju)

- Koristite Arduino Nano

-Pomoću LCD zaslona dajte mi lako razumljiva očitanja

- napaja se iz izvornog USB -a ili vanjskog izvora napajanja

-upotrijebite trenutni gumb za očitavanje "prema potrebi" (sada umjesto toga koristite 2. modul HC-SR04).

Imao sam neke ultrazvučne module, neke Nanose i maleni LCD zaslon i odlučio da bi mi ovdje mogli dobro doći.

Nakon malo pretraživanja, imao sam sve potrebne elemente (hardver i kodiranje) da ovo funkcionira. Jedino otvoreno pitanje bilo je - bi li ultrazvučni senzor mogao registrirati značajnu udaljenost odbijanjem signala iz cilindričnih limenki ?? Ispada da to zapravo "može"! (oprostite na dosjetki).

Korak 1: Hardver

U redu, ovaj je prilično jednostavan.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96 inča 4-pinski žutoplavi IIC OLED (SSD 1306 ili slično).

- HC-SR04 ultrazvučni moduli za domet (količina: 2 za automatsku verziju)

- Općenito dugme SP ako ne koristite 2. HC-SR04 modul (opcionalno)

- ženski utikač za zidni adapter 7-12V (opcionalno)

- približno 14 kabela od 2 para telefonske utičnice za elegantnije vanjsko ožičenje

Korak 2: 3D tiskana futrola

U ovoj se izgradnji koriste ukupno 4 tiskana dijela:

- dolje (crveno)

- Prozirni vrh

- Klizite na prednjoj ploči (ispis crveno -bijele boje)

- Ultrazvučni držač senzora

Dijelovi su dizajnirani za ispis bez nosača pomoću Fusion 360.

Za montažu nisu potrebni pričvršćivači; svi dijelovi se spoje! Gornji dio se nakon montaže može ukloniti laganim stiskanjem obje strane vrha blizu baze i povlačenjem vrha.

LCD zaslon škljocne u poklopac. Baza ima utor za prijemnik na jednom kraju i sedlo straga za Nano, zaključavajući ploču u podnožju. Adapter za utikač od 12 V sada je uobičajena jedinica za montiranje PCB -a koju dobivam u rasutom stanju otprilike četvrtinu, a vrh ga drži na mjestu. Prednja strana klizi u utore prijamnika u gornjim i donjim elementima.

Svi su dijelovi PLA, a gornji dio je proziran pa mogu vidjeti kako okvir svijetli kad se uključi!

Kako bih osigurao crvene naglaske na prednjoj naslovnici, ispisujem bijeli dio prikazan na debljini 0,08 mm (debljina sloja 0,02), a ostatak crveni, koji izgleda čisto.

Korak 3: Ožičenje

Ožičenje za ovaj projekt prilično je jednostavno. 5V napajanje i uzemljenje na LCD zaslon i ultrazvučne module iz Nano -a. Par signalnih žica od Nano do LCD -a, i dva para od Nano do ultrazvučnih modula. Nekoliko dodatnih vodiča za opcionalno napajanje od 12 V i voila!

U svojoj prvoj verziji imao sam instaliran Nano sa pinovima, pa sam ga odlučio koristiti onakvog kakav jest i izraditi neko prototipno ožičenje koje odgovara. Po mom mišljenju, glupi mali konektori uvijek su pomalo izbirljivi, ali opet, nije ih bilo previše. Uvijek se moglo odustati od ovih konektora i cijelu stvar zalemiti. Možda sljedeći put…

Kod sljedećih nadogradnji u Nano instaliram samo zaglavlje zaglavlja za veze koje zapravo koristim. Olakšava instalaciju kabela i izbjegava pogreške.

Također sam koristio zajednički telefonski kabel od 2 para za povezivanje senzora limenke u stroju. Omogućuje lijep, čist kabel koji je pristupačan (besplatan, a danas je posvuda!)

Korak 4: Kodirajte

Kôd je spojen iz različitih izvora (kao i većina kodiranja projekata).

Počeo sam s ultrazvučnim uzorkom od Dejana Nedelkovskog na www. HowToMechatronics.com. Dobar tutorial.

Zatim sam izvukao LCD kod iz Jean0x7BE na Instructables.com i naučio nešto više od hrpe drugih web stranica. Slijedio sam njegove upute i dodao obje potrebne knjižnice:

github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306 (biblioteka SSD1306) https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library (biblioteka GFX)

Također sam pregledao datoteke primjera u biblioteci SSD1306 i naučio iz toga.

Na kraju, kôd je skupljen iz ovih izvora i uz malo petljanja dao mi je rezultat koji sam tražio.

Dizajn sada uključuje drugi ultrazvučni modul za hodajući senzor. Stanite ispred uređaja i zaslon se uključuje, udaljite se i isključuje se nakon nekoliko sekundi. Komentirajte senzor osobe ako je stalno uključen ili ako se koristi opcija tipke.

Korak 5: Instalacija i kalibracija

Dizajnirao sam kutiju tako da sjedi na vrhu stroja, koristeći nekoliko žica (sada koristim telefonski kabel od 2 para) koje prolaze između brtve vrata i kućišta stroja. Ultrazvučni modul pričvršćen je na krov otvora za konzerve pomoću dvostrane trake.

Iako stroj ima dvije strane ili "ležišta" za limenke, želio sam ga pojednostaviti. Uravnotežujem opterećenje s obje strane stroja, pa bi mi čitanje jedne strane i "udvostručavanje" trebali dati dobru (dovoljnu) približnost.

Procjenu ovog projekta započeo sam provjerom minimalne i maksimalne visine otvora za limenke aparata za koks. Prazan, visok je oko 25 , što je značilo da je radni raspon ultrazvučnog senzora (0 - 50 cm) dovoljno blizu (za mene, s obzirom na cijenu ovih modula). Koristeći ovu osnovnu matematiku, izračunao sam raspon na papiru i kodirao u skladu s tim kako bi mi dao stupčasti grafikon i procijenjeni broj limenki.

Jednom instaliran i uključen, bio sam potpuno iznenađen svojim prvim probnim radom. Ne samo da je dao solidno očitanje odbijajući signal od limenki, već se pokazao i vraški točan: Grubi izračuni odgovarali su stvarnoj količini limenki u stroju bez daljnjeg dotjerivanja! (To je prvo …).

Sve u svemu, koristan projekt. Sad mislim da je vrijeme za slavljeničko osvježenje !!