Kokso mašina gali lygio jutiklį: 5 žingsniai (su nuotraukomis)

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:59

2.5 pakeitimas - sutvarkytos 3D spausdintos dalys ir atnaujinta kištukinė jungtis į bendrą PCB įrenginį.

Rev 2 - ultragarsinis „mygtukas“pakeičia rankinį mygtuką.

Mygtuko paspaudimas yra tokia sena mada, ypač kai jau naudoju ultragarso jutiklį. Kodėl gi ne naudojant ultragarso jutiklį, kad įjungtumėte skardinės lygio detektorių! Rev 2 pašalina mygtuką ir pakeičia jį kitu HC-SR04 moduliu. Dabar tiesiog eikite prie mašinos ir ji automatiškai įsijungia, kad atskleistų skardinės lygį. Proceso metu praradau „Kokso“logotipą, tačiau teko pakeisti tik priekinę plokštę - visi kiti spausdinti komponentai lieka tie patys

Man pasisekė, kad turiu seną kokso mašiną, kurią naudoju „užkandžiams“. Jame pilna maždaug 30 skardinių. Bėda ta, kiek skardinių yra joje vienu metu? Kada man reikia bėgti, kad papildyčiau mašiną?

Sprendimas (išskyrus tai, kad mašina nuolat atidaroma) yra suplakti jutiklį arba „skardos lygio detektorių“, kuris gali apytiksliai aptikti skardinių skaičių mašinoje bet kuriuo metu. Aš nusprendžiau, kad jis turėjo atitikti šiuos reikalavimus:

- turi būti pigus ir paprastas

- neinvazinis (nenoriu pradėti gręžti ar pjauti mašinos)

- Naudokite „Arduino Nano“

-Naudokite LCD ekraną, kad gautumėte lengvai suprantamus rodmenis

- būti maitinamas iš vietinio USB arba išorinio maitinimo šaltinio

-naudokite momentinį mygtuką „pagal poreikį“rodmenims (dabar naudojamas antrasis HC-SR04 modulis).

Turėjau ultragarso modulius, kai kuriuos nanodalelius ir mažą LCD ekraną ir nusprendžiau, kad jie čia gali praversti.

Po truputį paieškų turėjau visus reikalingus elementus (aparatinę įrangą ir kodavimą), kad galėčiau atlikti šį darbą. Vienintelis neišspręstas klausimas buvo - ar ultragarso jutiklis sugebėtų užregistruoti reikšmingą atstumą, atmetęs signalą iš cilindrinių skardinių? Pasirodo, kad tai iš tikrųjų „gali“! (atsiprašau už kalambūrą).

1 žingsnis: Aparatūra

Gerai, šis yra gana paprastas.

- Arduino Nano

- „Kuman“0,96 colio 4 kontaktų geltonai mėlynas IIC OLED (SSD 1306 ar panašus).

- HC-SR04 ultragarso diapazono moduliai (kiekis: 2 automatinei versijai)

- Bendras SP mygtukas, jei nenaudojamas antrasis HC-SR04 modulis (pasirenkama)

- kištukinis lizdas 7-12V sieniniam adapteriui (neprivaloma)

- maždaug 14 colių 2 porų telefono lizdo kabelis elegantiškesniam išoriniam laidui

2 žingsnis: 3D spausdintas dėklas

Iš viso šioje konstrukcijoje naudojamos 4 spausdintos dalys:

- apačioje (raudona)

- Skaidrus viršus

- Pristatymas priekiniame skydelyje (raudonos ir baltos spalvos spausdinimas)

- Ultragarso jutiklio laikiklis

Dalys skirtos spausdinti be atramų naudojant „Fusion 360“.

Surinkimui nereikia tvirtinimo detalių; visos dalys sutampa! Viršų galima nuimti po surinkimo, šiek tiek suspaudžiant bet kurią viršutinės dalies pusę prie pagrindo ir nuimant viršutinę dalį.

LCD ekranas užsifiksuoja dangtelyje. Pagrindo viename gale yra imtuvo anga, o gale - balnelis, skirtas „Nano“, užrakinantis plokštę pagrinde. 12 V kištuko adapteris dabar yra įprastas PCB tvirtinimo įtaisas, kurį aš gaunu maždaug ketvirtadalį, o viršuje jis laikomas. Priekinis paviršius slysta į imtuvo griovelius viršutiniuose ir apatiniuose elementuose.

Visos dalys yra PLA, o viršus yra permatomas, todėl įjungus matau dėžutės švytėjimą!

Kad priekiniame viršelyje būtų paryškinti raudoni akcentai, atspausdinu baltą 0,08 mm storio dalį (0,2 sluoksnio storis), o likusią - raudoną, kuri atrodo švari.

3 žingsnis: laidų prijungimas

Šio projekto laidai yra gana paprasti. 5 V maitinimas ir įžeminimas prie LCD ekrano ir ultragarso modulių iš „Nano“. Pora signalinių laidų iš „Nano“į skystųjų kristalų ekraną ir dvi poros iš „Nano“į ultragarso modulius. Keletas papildomų laidų papildomam 12 V tiekimui ir voila!

Pirmojoje konstrukcijoje aš turėjau įdiegtą „Nano“su kaiščiais, todėl nusprendžiau jį naudoti tokį, koks yra, ir sugalvoti tam tikrą laidų prototipą. Mano nuomone, kvailos mažos jungtys visada yra šiek tiek sudėtingos, tačiau vėlgi jų nebuvo per daug. Visada buvo galima atsisakyti šių jungčių ir viską suvirinti. Gal kitą kartą…

Vėlesnėse versijose ant „Nano“sumontuoju tik tuos ryšius, kuriuos iš tikrųjų naudoju. Lengviau montuoti kabelius ir išvengti klaidų.

Aš taip pat naudoju 2 porų bendrą telefono kabelį, kad prijungčiau prie skardinės jutiklio mašinoje. Jame yra gražus, švarus kabelis, kuris yra prieinamas (nemokamas ir visur dabar!)

4 žingsnis: kodas

Kodas yra grįstas akmenimis iš įvairių šaltinių (kaip ir dauguma projektų kodavimo).

Pradėjau nuo ultragarso mėginio iš Dejan Nedelkovski adresu www. HowToMechatronics.com. Gera pamoka.

Tada ištraukiau šiek tiek LCD kodo iš „Jean0x7BE“Instructables.com ir sužinojau daugiau iš daugybės kitų svetainių. Vykdžiau jo nurodymus ir pridėjau abi reikalingas bibliotekas:

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

Aš taip pat peržiūrėjau pavyzdinius failus SSD1306 bibliotekoje ir iš to pasimokiau.

Galų gale, kodas yra pašalinamas iš šių šaltinių ir šiek tiek pataisius, jis davė man rezultatą, kurio aš ieškojau.

Dizainas dabar apima antrą ultragarso modulį, skirtą vaikščiojimo jutikliui. Atsistokite priešais prietaisą ir ekranas įsijungia, nueikite ir po kelių sekundžių jis išsijungia. Komentuokite asmens jutiklį, jei jis įjungtas visą laiką arba jei naudojama mygtuko parinktis.

5 žingsnis: montavimas ir kalibravimas

Dėžę suprojektavau ant mašinos viršaus, naudodamas kelis laidus (dabar naudoju 2 porų telefono kabelį), kurie jungiasi tarp durų sandariklio ir mašinos korpuso. Ultragarsinis modulis pritvirtinamas prie skardinės įlankos stogo, naudojant dvipusę juostą.

Nors mašina turi dvi skardinių puses arba „skyrius“, aš norėjau, kad tai būtų paprasta. Aš subalansuoju apkrovas iš abiejų mašinos pusių, todėl perskaičius vieną pusę ir „padvigubinus“turėčiau gauti gerą (pakankamai) apytikslį.

Šio projekto vertinimą pradėjau tikrindamas kokso mašinos skardinės įlankos min ir max aukštį. Tuščia, ji yra apie 25 colių aukščio, o tai reiškė, kad ultragarso jutiklio veikimo diapazonas (0–50 cm) yra pakankamai artimas (man, atsižvelgiant į šių modulių kainą). Naudodamas šią pagrindinę matematiką, apskaičiavau diapazoną ant popieriaus ir kodavau atitinkamai, kad pateikčiau juostinę diagramą ir numatomą skardinių skaičių.

Įdiegus ir įjungus, buvau visiškai nustebintas savo pirmojo bandomojo važiavimo. Tai ne tik suteikė tvirtą rodmenį, atmušantį signalą nuo skardinių, bet ir pasirodė velniškai tikslus: apytiksliai skaičiavimai atitiko tikrąjį skardinių kiekį mašinoje be papildomų pakeitimų! (Tai pirmas …).

Apskritai, naudingas projektas. Dabar manau, kad atėjo laikas šventinei atgaivai !!