Detektor nivoja koksarne: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Rev 2.5 - uredili 3D natisnjene dele in vtični konektor posodobili na skupno enoto tiskanega vezja.

Rev 2 - ultrazvočni "gumb" nadomešča ročni gumb.

Pritiskanje gumba je tako stara moda, še posebej, če že uporabljam ultrazvočni senzor. Zakaj ne bi uporabili ultrazvočnega senzorja za aktiviranje detektorja nivoja pločevinke! Rev 2 odstrani potisni gumb in ga zamenja z drugim modulom HC-SR04. Zdaj samo pojdite do stroja in samodejno se vklopi, da razkrije raven pločevinke. Med tem sem izgubil logotip "Coca -Cola", vendar sem moral spremeniti le prednjo ploščo - vse ostale tiskane komponente ostanejo enake

Imam srečo, da imam star stroj za koks, ki ga uporabljam za "osvežitev". Ko je napolnjena, ima približno 30 pločevink. Težava je v tem, koliko pločevink je v danem trenutku v njem? Kdaj moram teči, da napolnim stroj?

Rešitev (razen odpiranja stroja ves čas) je vklop senzorja ali "detektorja nivoja pločevinke", ki lahko kadar koli približa število pločevink v stroju. Odločam se, da mora izpolnjevati naslednje zahteve:

- mora biti poceni in preprosto

- neinvazivno (nočem začeti vrtati ali rezati v stroj)

- Uporabite Arduino Nano

-Uporabite LCD zaslon, da mi boste lahko razumeli odčitke

- napaja se iz domačega USB ali zunanjega napajalnika

-za odčitke "po potrebi" uporabite trenutni gumb (zdaj namesto tega uporabite 2. modul HC-SR04).

Imel sem nekaj ultrazvočnih modulov, nekaj Nanosov in majhen LCD zaslon in se odločil, da bi mi tukaj morda prav prišli.

Po kratkem iskanju sem imel vse potrebne elemente (strojno opremo in kodiranje), da je to delovalo. Edino odprto vprašanje je bilo - ali bi ultrazvočni senzor lahko zabeležil smiselno razdaljo z odbijanjem signala iz valjastih pločevink ?? Izkazalo se je, da v resnici "lahko"! (oprosti za besedo).

1. korak: Strojna oprema

Ok, ta je precej preprosta.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96-palčni 4-polni rumeno-modri IIC OLED (SSD 1306 ali podoben).

- Ultrazvočni moduli za merjenje dolžine HC-SR04 (količina: 2 za avtomatsko različico)

- Splošni gumb SP, če ne uporabljate drugega modula HC-SR04 (neobvezno)

- ženski vtič za stenski adapter 7-12V (neobvezno)

- približno 14 kabla 2-parnega telefonskega priključka za elegantnejše zunanje ožičenje

2. korak: 3D natisnjena torbica

V tej zgradbi so uporabljeni skupaj 4 tiskani deli:

- spodaj (rdeče)

- prosojen vrh

- Potisnite sprednjo ploščo (rdeče -bel barvni tisk)

- Nosilec ultrazvočnega senzorja

Deli so zasnovani za tiskanje brez nosilcev z uporabo Fusion 360.

Za montažo niso potrebni pritrdilni elementi; vsi deli se zaskočijo! Po montaži lahko vrh odstranite tako, da rahlo stisnete obe strani vrha blizu podnožja in ga povlečete.

LCD zaslon zaskoči v ovitek. Podstavek ima režo za sprejemnik na enem koncu in sedlo zadaj za Nano, ki zaklene ploščo v podnožje. 12 -voltni vtični adapter je zdaj običajna enota za montažo na tiskano vezje, ki jo dobim v razsutem stanju približno četrtino, vrh pa jo drži na mestu. Sprednja stran drsi v utore sprejemnika v zgornjem in spodnjem elementu.

Deli so vsi PLA, zgornji del je prosojen, tako da lahko vidim, kako škatla sveti, ko je vklopljena!

Da bi zagotovili rdeče poudarke na sprednji strani, natisnem beli del, ki je prikazan pri 0,08 mm debeline (0,02 debeline plasti), preostanek pa rdeč, kar je videti čisto.

3. korak: Ožičenje

Ožičenje za ta projekt je precej preprosto. 5V napajanje in ozemljitev na LCD zaslon in ultrazvočne module iz Nano. Par signalnih žic od Nano do LCD in dva para od Nano do ultrazvočnih modulov. Nekaj dodatnih vodnikov za izbirno napajanje 12V in voila!

V svoji prvi izdelavi sem imel nameščen Nano z zatiči, zato sem se odločil, da ga uporabim takšnega, kot je, in si sestavim prototipno ožičenje, ki bo ustrezalo. Neumni mali konektorji so po mojem mnenju vedno malce prefinjeni, ampak spet jih ni bilo preveč. Vedno bi se lahko odrekli tem konektorjem in vse skupaj spajkali. Mogoče naslednjič…

Pri naslednjih gradnjah v Nano namestim samo zatiče glave za povezave, ki jih dejansko uporabljam. Olajša namestitev kablov in prepreči napake.

Uporabil sem tudi 2-parni skupni telefonski kabel za vodenje do senzorja za pločevinke v napravi. Zagotavlja lep, čist kabel, ki je dostopen (brezplačno in danes povsod!)

4. korak: Koda

Koda je združena iz različnih virov (tako kot večina kodiranja projektov).

Začel sem z ultrazvočnim vzorcem Dejana Nedelkovskega na www. HowToMechatronics.com. Dobra vadnica.

Nato sem iz Jean0x7BE na spletnem mestu Instructables.com potegnil nekaj kode LCD in izvedel nekaj več s kopice drugih spletnih mest. Sledil sem njegovim navodilom in dodal obe potrebni knjižnici:

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

Ogledal sem si tudi primere datotek v knjižnici SSD1306 in se iz tega učil.

Na koncu je koda združena iz teh virov in z nekaj petljanja mi je dala rezultat, ki sem ga iskal.

Zasnova zdaj vključuje drugi ultrazvočni modul za sprejemni senzor. Stojte pred napravo in zaslon se vklopi, pojdite stran in po nekaj sekundah se izklopi. Komentirajte senzor osebe, če je ves čas vklopljen ali če uporabljate gumbno tipko.

5. korak: Namestitev in kalibracija

Škatlo sem zasnoval tako, da sedi na vrhu stroja, pri tem pa sem uporabil nekaj žic (zdaj uporabljam 2-parni telefonski kabel), ki se napajajo med tesnilom vrat in ohišjem stroja. Ultrazvočni modul je pritrjen na streho rezervoarja z dvostranskim trakom.

Čeprav ima stroj dve strani ali "ležišča" za pločevinke, sem želel, da je preprosto. Uravnotežim obremenitev obeh strani stroja, zato bi mi branje ene strani in "podvojitev" dalo dober (dovolj) približek.

Ocenjevanje tega projekta sem začel s preverjanjem minimalne in največje višine oddelka za pločevinke koksarnega stroja. Prazen, visok je približno 25 palcev, kar je pomenilo, da je delovno območje ultrazvočnega senzorja (0 - 50 cm) dovolj blizu (zame glede na ceno teh modulov). S to osnovno matematiko sem izračunal obseg na papirju in ga kodiral v skladu s tem mi dajte stolpčni grafikon in ocenjeno število pločevink.

Ko sem ga namestil in vklopil, sem bil popolnoma presenečen nad svojim prvim poskusnim zagonom. Ne samo, da je dobro odčitalo signal, ki je odbijal signal iz pločevink, izkazalo se je tudi prekleto natančno: grobi izračuni so se ujemali z dejansko količino pločevink v stroju brez dodatnega prilagajanja! (To je prvič …).

Skratka, koristen projekt. Zdaj mislim, da je čas za praznično osvežitev !!