Detektor nivoa aparata za koks: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

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

Rev 2 - ultrazvučno "dugme" zamjenjuje ručno dugme.

Pritiskanje dugmeta je toliko stara moda, posebno kada već koristim ultrazvučni senzor. Zašto ne biste upotrijebili ultrazvučni senzor za aktiviranje detektora razine limenki! Rev 2 uklanja taster i zamjenjuje ga drugim modulom HC-SR04. Sada samo priđite stroju i on se automatski uključuje kako bi otkrio nivo limenke. Izgubio sam logotip "Coca -Cola", ali sam morao samo promijeniti prednju ploču - sve ostale štampane komponente ostaju iste

Imam sreću da imam staru mašinu za koks koju koristim za "osvježenje". U njoj se nalazi oko 30 limenki kada je puna. Problem je u tome koliko konzervi ima u njoj u datom trenutku? Kada moram pokrenuti da napunim mašinu?

Rješenje (osim stalnog otvaranja mašine) je povezivanje senzora ili "detektora nivoa limenke" koji može približiti broj limenki u mašini u bilo kojem trenutku. Odlučio sam da mora zadovoljiti sljedeće uvjete:

- mora biti jeftino i jednostavno

- neinvazivno (ne želim započeti bušenje ili rezanje u mašini)

- Koristite Arduino Nano

-Pomoću LCD ekrana dajte mi lako razumljiva čitanja

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

-koristite trenutni taster za očitavanja "po potrebi" (sada umesto toga koristite drugi HC-SR04 modul).

Imao sam neke ultrazvučne module, neke Nanose i mali LCD ekran i odlučio sam 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 ?? Ispostavilo se da to u stvari "može"! (izvini zbog dosjetke).

Korak 1: Hardver

Ok, ovo je prilično jednostavno.

- 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 kabla za 2 para telefonske utičnice za elegantnije vanjsko ožičenje

Korak 2: 3D štampana futrola

U ovoj se konstrukciji koriste ukupno 4 štampana dijela:

- dole (crveno)

- Prozirni vrh

- Klizite na prednjoj ploči (crveno -bijela štampa)

- Ultrazvučni držač senzora

Dijelovi su dizajnirani za štampanje bez nosača pomoću Fusion 360.

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

LCD ekran se ubacuje u poklopac. Baza ima otvor za prijemnik na jednom kraju i sedlo straga za Nano, koji zaključava ploču u podnožju. Adapter za utikač od 12 V sada je uobičajena jedinica za montiranje PCB -a koju skupljam otprilike četvrtinu, a vrh ga drži na mjestu. Prednja strana klizi u utore prijemnika na gornjem i donjem elementu.

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

Da bih osigurao crvene akcente na prednjoj korici, ispisujem bijeli dio prikazan na 0,08 mm debljine (0,02 debljine sloja) i crveni za ostatak, koji izgleda čisto.

Korak 3: Ožičenje

Ožičenje za ovaj projekt prilično je jednostavno. Napajanje 5V i uzemljenje za LCD ekran i ultrazvučne module iz Nano -a. Par signalnih žica od Nano -a do LCD -a i dva para od Nano -a 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 odlučio da ga koristim kakav jeste i da napravim neko prototipno ožičenje koje će mu odgovarati. Po mom mišljenju, glupi mali konektori su uvijek pomalo izmišljeni, ali opet, nije ih bilo previše. Uvijek se moglo odustati od ovih konektora i cijelu stvar zalemiti. Možda drugi put…

Na sljedećim verzijama instaliram zaglavlja zaglavlja u Nano samo za veze koje stvarno koristim. Olakšava instalaciju kabela i izbjegava greške.

Koristio sam i 2-para zajedničkog telefonskog kabla za povezivanje senzora limenke u mašini. Omogućuje lijep i 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. Good tutorial.

Zatim sam izvukao LCD kod sa Jean0x7BE na Instructables.com i saznao nešto više od hrpe drugih web lokacija. Slijedio sam njegova uputstva i dodao obje potrebne biblioteke:

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

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 ekran se uključuje, udaljite se i isključuje se nakon nekoliko sekundi. Komentirajte senzor osobe ako je uključen cijelo vrijeme 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 mašina ima dvije strane ili "ležišta" za limenke, želio sam da to bude jednostavno. 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 mašine za koks. Prazan, visok je oko 25 inča, 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, dajte mi stupčasti grafikon i procijenjeni broj limenki.

Jednom instaliran i uključen, bio sam potpuno iznenađen svojim prvim probnim radom. Ne samo da je dao solidno očitavanje odbijajući signal od limenki, već se pokazao i vraški tačnim: Grubi proračuni su odgovarali stvarnoj količini limenki u mašini bez daljeg podešavanja! (To je prvo …).

Sve u svemu, koristan projekat. Sada mislim da je vrijeme za slavljeničko osvježenje !!