Детектор за ниво на коксовата машина: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Ред.

Rev 2 - ултразвуков "бутон" замества ръчния бутон.

Натискането на бутон е толкова стара мода, особено когато вече използвам ултразвуков сензор. Защо не използвате ултразвуков сензор за активиране на детектора за ниво на консервата! Rev 2 премахва бутона и го заменя с друг модул HC-SR04. Сега просто отидете до машината и тя се включва автоматично, за да разкрие нивото на консервата. В процеса загубих логото "Coke", но трябваше само да сменя лицевата плоча - всички останали отпечатани компоненти остават същите

Имам късмета да имам стара машина за кока -кола, която да използвам за „освежаване“. Той побира около 30 кутии, когато е пълен. Проблемът е, колко консерви има в него в даден момент? Кога трябва да направя пробег, за да попълня машината?

Решение (освен непрекъснатото отваряне на машината) е да се задейства сензор или "детектор за ниво на консерва", който може да приблизително да определи броя на кутиите в машината по всяко време. Решавам, че трябва да отговаря на следните изисквания:

- трябва да е евтино и просто

- неинвазивен (не искам да започвам пробиване или рязане в машината си)

- Използвайте Arduino Nano

-Използвайте LCD екран, за да ми дадете лесни за разбиране показания

- да се захранва от родния USB или външно захранване

-използвайте моментния бутон за "според нуждите" показания (сега вместо това използвате 2-ри модул HC-SR04).

Имах някои ултразвукови модули, няколко Nanos и малък LCD екран и реших, че те може да са полезни тук.

След малко търсене имах всички необходими елементи (хардуер и кодиране), за да работя. Единственият нерешен въпрос беше - ще може ли ултразвуковият сензор да регистрира значимо разстояние, като отскача сигнала от цилиндрични кутии ?? Оказва се, че всъщност "може"! (съжалявам за играта на думи).

Стъпка 1: Хардуер

Добре, този е доста ясен.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96-инчов 4-пинов жълт син IIC OLED (SSD 1306 или подобен).

- HC-SR04 ултразвукови модули за измерване (количество: 2 за автоматична версия)

- Общ бутон SP, ако не използвате 2-ри модул HC-SR04 (по избор)

- женски щепсел за адаптер за стена 7-12V (по избор)

- приблизително 14 кабел за 2-чинов телефонен жак за по-елегантно външно окабеляване

Стъпка 2: 3D печатна кутия

Общо 4 печатни части се използват в тази конструкция:

- Долу (червено)

- Прозрачен плот

- Плъзнете предния панел (червено -бял цветен печат)

- Поставка за ултразвуков сензор

Частите са предназначени за отпечатване без опори с помощта на Fusion 360.

Не са необходими крепежни елементи за сглобяване; всички части се съединяват! Горната част може да бъде премахната след сглобяване, като леко притиснете всяка страна на горната част близо до основата и издърпате горната част.

LCD екранът щраква в капака. Основата има слот за приемник в единия край и седло отзад за Nano, заключващо дъската в основата. Адаптерът с 12V щепсел сега е обикновен модул за монтаж на печатни платки, който получавам в насипно състояние за около една четвърт и горната част го държи на място. Предната страна се плъзга в каналите на приемника в горния и долния елемент.

Всички части са PLA, като горната част е полупрозрачна, така че мога да видя, че кутията свети, когато е включена!

За да осигуря червените акценти на предната корица, отпечатвам бялата част, показана с дебелина 0,08 мм (дебелина 0,02 слоя) и червената за останалата част, която изглежда чиста.

Стъпка 3: Окабеляване

Окабеляването за този проект е доста просто. 5V захранване и заземяване към LCD екрана и ултразвуковите модули от Nano. Чифт сигнални проводници от Nano към LCD и два чифта от Nano към ултразвукови модули. Няколко допълнителни кабела за допълнителното захранване 12V и ето го!

При първото си изграждане имах инсталиран Nano с щифтове, затова реших да го използвам такъв, какъвто е, и да съставя някакъв прототип, който да отговаря на нуждите. Глупавите малки конектори винаги са малко измислени за измисляне, но според мен нямаше твърде много. Винаги човек може да се откаже от тези конектори и да запои цялото нещо. Може би следващия път…

При следващите компилации инсталирам само щифтове за заглавки в Nano за връзките, които реално използвам. Улеснява инсталирането на кабели и избягва грешки.

Използвах и 2-чифт общ телефонен кабел, за да направя кабела към сензора за консерви в машината. Той осигурява хубав, чист кабел, който е достъпен (безплатен и навсякъде в днешно време!)

Стъпка 4: Код

Кодът е сглобен заедно от различни източници (както е кодирането на повечето проекти).

Започнах с ултразвуковата проба от Деян Неделковски на www. HowToMechatronics.com. Добър урок.

След това извадих LCD код от Jean0x7BE на Instructables.com и научих повече от куп други сайтове. Следвах инструкциите му и добавих и двете необходими библиотеки:

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

Прегледах и примерните файлове в библиотеката SSD1306 и се научих от това.

В края на краищата кодът е обединен от тези източници и с известна бъркотия ми даде резултата, който търсех.

Дизайнът вече включва втори ултразвуков модул за сензор за излизане. Застанете пред устройството и екранът се включва, махнете се и той се изключва след няколко секунди. Коментирайте сензора за лице, ако е включен през цялото време или ако се използва опция с бутон.

Стъпка 5: Инсталиране и калибриране

Проектирах кутията да седи на върха на машината, използвайки няколко проводника (сега използвам 2-чифт телефонен кабел), които се подават между уплътнението на вратата и корпуса на машината. Ултразвуковият модул е прикрепен към покрива на кутията с помощта на двустранна лента.

Докато машината има две страни или „заливи“за консерви, исках да я опростя. Балансирам натоварването от двете страни на машината, така че четенето на едната страна и „удвояването“трябва да ми дадат добра (достатъчна) приблизителност.

Започнах оценката на този проект, като проверих минималната и максималната височина на отвора за консерви на кокс машината. Празен, той е висок около 25 инча, което означава, че работният диапазон на ултразвуковия сензор (0 - 50 см) е достатъчно близък (за мен, предвид цената на тези модули). Използвайки тази основна математика, изчислих обхвата на хартия и кодирах съответно да ми дадете гистограма и прогнозния брой кутии.

Веднъж инсталиран и включен, бях напълно изненадан от първото ми пробно пускане. Не само, че даде солидно отчитане, отразяващо сигнала от кутиите, той се оказа адски точен: Грубите изчисления съвпаднаха с действителното количество консерви в машината, без допълнително ощипване! (Това е първото …).

Като цяло, полезен проект. Сега мисля, че е време за празнично освежаване !!