Koksa mašīna var noteikt līmeņa detektoru: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

2.5. Izdevums - sakārtoja 3D drukātās detaļas un atjaunināja spraudkontakta savienotāju uz kopēju PCB bloku.

Rev 2 - ultraskaņas "poga" aizstāj manuālo spiedpogu.

Pogas nospiešana ir tik veca mode, it īpaši, ja es jau izmantoju ultraskaņas sensoru. Kāpēc gan neizmantot ultraskaņas sensoru, lai aktivizētu kārbas līmeņa detektoru! Rev 2 noņem spiedpogu un aizstāj to ar citu HC-SR04 moduli. Tagad vienkārši ejiet līdz mašīnai, un tā automātiski ieslēdzas, lai atklātu kārbas līmeni. Šajā procesā es pazaudēju "Cola" logotipu, bet man nācās nomainīt tikai priekšējo plāksni - visas pārējās drukātās sastāvdaļas paliek nemainīgas

Man ir paveicies, ka man ir veca koksa mašīna, kuru es izmantoju, piemēram, "atspirdzinājumiem". Tajā var ievietot apmēram 30 kārbas, kad tās ir pilnas. Problēma ir tā, cik daudz kārbu tajā ir vienā brīdī? Kad man ir jāveic skrējiens, lai papildinātu mašīnu?

Risinājums (ja neskaita mašīnas atvēršanu visu laiku) ir saputot sensoru vai "kannas līmeņa detektoru", kas var noteikt aptuveno kārbu skaitu mašīnā jebkurā laikā. Es nolemju, ka tai jāatbilst šādām prasībām:

- jābūt lētam un vienkāršam

- neinvazīvs (es nevēlos sākt urbt vai griezt mašīnā)

- Izmantojiet Arduino Nano

-Izmantojiet LCD ekrānu, lai man būtu viegli saprotami rādījumi

- to var darbināt no iebūvētā USB vai ārējā barošanas avota

-izmantojiet īslaicīgu spiedpogu, lai nolasītu "pēc vajadzības" (tagad tā vietā izmantojiet otro HC-SR04 moduli).

Man bija daži ultraskaņas moduļi, daži nanomodeļi un mazs LCD ekrāns, un es nolēmu, ka tie šeit var noderēt.

Pēc nelielas meklēšanas man bija visi nepieciešamie elementi (aparatūra un kodēšana), lai tas darbotos. Vienīgais neatrisinātais jautājums bija - vai ultraskaņas sensors spētu reģistrēt nozīmīgu attālumu, atmetot signālu no cilindriskām kārbām ?? Izrādās, ka patiesībā tas "var"! (atvainojos par vārdu spēli).

1. darbība. Aparatūra

Labi, šis ir diezgan vienkāršs.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96 collu 4 kontaktu dzeltens zils IIC OLED (SSD 1306 vai līdzīgs).

- HC-SR04 ultraskaņas diapazona moduļi (daudzums: 2 automātiskajai versijai)

- vispārēja SP poga, ja netiek izmantots otrais HC-SR04 modulis (pēc izvēles)

- sieviešu kontaktdakša 7-12V sienas adapterim (pēc izvēles)

- aptuveni 14 collu 2 pāru tālruņa ligzdas kabelis elegantākai ārējai elektroinstalācijai

2. solis: 3D drukāts korpuss

Kopā šajā būvē tiek izmantotas 4 drukātas detaļas:

- Apakšā (sarkans)

- Caurspīdīga augšdaļa

- Bīdiet priekšējo paneli (sarkanā un baltā krāsā)

- Ultraskaņas sensora turētājs

Daļas ir paredzētas drukāšanai bez balstiem, izmantojot Fusion 360.

Montāžai nav nepieciešami stiprinājumi; visas detaļas saliekas kopā! Pēc montāžas augšpusi var noņemt, nedaudz saspiežot abas augšpuses puses pie pamatnes un noņemot augšpusi.

LCD ekrāns nofiksējas vāciņā. Pamatnes vienā galā ir uztvērēja slots un aizmugurē sēdeklis Nano, kas bloķē dēli pamatnē. 12 V spraudņa adapteris tagad ir izplatīta PCB stiprinājuma vienība, ko es saņemu vairumā apmēram ceturtdaļu, un augšējā daļa to notur vietā. Priekšējā virsma slīd uztvērēja rievās augšējos un apakšējos elementos.

Visas detaļas ir PLA, un augšdaļa ir caurspīdīga, lai es varētu redzēt kastes mirdzumu, kad tā ir ieslēgta!

Lai nodrošinātu sarkanos akcentus uz priekšējā vāka, es izdrukāju balto daļu, kas parādīta 0,08 mm biezumā (.02 slāņa biezums), un sarkano krāsu pārējā daļā, kas izskatās tīri.

3. darbība: elektroinstalācija

Elektroinstalācija šim projektam ir diezgan vienkārša. 5 V jauda un zemējums līdz LCD ekrānam un ultraskaņas moduļiem no Nano. Pāris signāla vadu no Nano uz LCD un divi pāri no Nano uz ultraskaņas moduļiem. Daži papildu vadi papildu 12 V barošanai un voila!

Pirmajā konstrukcijā man bija uzstādīts Nano ar tapām, tāpēc es nolēmu to izmantot tādu, kāds tas ir, un izveidot atbilstošu elektroinstalācijas prototipu. Stulbie mazie savienotāji, manuprāt, vienmēr ir nedaudz smalki veidojami, bet tad atkal nebija pārāk daudz. No šiem savienotājiem vienmēr varēja atteikties un visu pielodēt. Varbūt nākamreiz…

Turpmākajās versijās es instalēju galvenes tapas Nano tikai savienojumiem, kurus faktiski izmantoju. Atvieglo kabeļu uzstādīšanu un izvairās no kļūdām.

Es arī izmantoju 2 pāru parasto tālruņa kabeli, lai vadītu mašīnas kārbas sensoru. Tas nodrošina jauku, tīru kabeli, kas ir par pieņemamu cenu (bezmaksas un mūsdienās visur!)

4. solis: kods

Kods ir bruģēts kopā no dažādiem avotiem (tāpat kā lielākā daļa projektu kodēšanas).

Es sāku ar ultraskaņas paraugu no Dejan Nedelkovski vietnē www. HowToMechatronics.com. Laba pamācība.

Pēc tam es vietnē Instructables.com no Jean0x7BE izvilku kādu LCD kodu un uzzināju vairāk no daudzām citām vietnēm. Es sekoju viņa norādījumiem un pievienoju abas nepieciešamās bibliotēkas:

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

Es arī izskatīju SSD1306 bibliotēkas piemēra failus un mācījos no tā.

Galu galā kods tiek apvienots no šiem avotiem, un, nedaudz pielabojot, tas man deva rezultātu, kuru es meklēju.

Dizainā tagad ir iekļauts otrs ultraskaņas modulis gājiena sensoram. Stāviet ierīces priekšā, un ekrāns ieslēdzas, dodieties prom un pēc dažām sekundēm tas izslēdzas. Komentējiet personas sensoru, ja tas ir ieslēgts visu laiku vai ja tiek izmantota spiedpogas opcija.

5. darbība: uzstādīšana un kalibrēšana

Es izveidoju kārbu tā, lai tā sēdētu virs mašīnas, izmantojot dažus vadus (tagad izmantoju 2 pāru tālruņa kabeli), kas atrodas starp durvju blīvējumu un mašīnas korpusu. Ultraskaņas modulis ir piestiprināts pie kārbas līča jumta, izmantojot abpusēju lenti.

Kamēr mašīnai ir divas kārbu malas vai "līči", es vēlējos to saglabāt vienkāršu. Es līdzsvaroju slodzi abās mašīnas pusēs, tāpēc, nolasot vienu pusi un "dubultojoties", man vajadzētu iegūt labu (pietiekami) tuvinājumu.

Es sāku šī projekta novērtēšanu, pārbaudot koksa mašīnas kārbas nodalījuma minimālo un maksimālo augstumu. Tukšs, tas ir aptuveni 25 collu augsts, kas nozīmēja, ka ultraskaņas sensora darba diapazons (0 - 50 cm) ir pietiekami tuvu (man, ņemot vērā šo moduļu cenu). Izmantojot šo pamata matemātiku, es aprēķināju diapazonu uz papīra un kodēju attiecīgi, lai sniegtu man joslu diagrammu un paredzamo kārbu skaitu.

Pēc instalēšanas un ieslēgšanas es biju pilnīgi pārsteigts par savu pirmo izmēģinājuma braucienu. Tas ne tikai sniedza stabilu nolasījumu, atlecot signālu no kārbām, bet arī izrādījās sasodīti precīzs: aptuvenie aprēķini atbilda faktiskajam kārbu daudzumam mašīnā bez papildu pielāgošanas! (Tā ir pirmā …).

Kopumā noderīgs projekts. Tagad es domāju, ka ir pienācis laiks svētku atspirdzināšanai !!