מכונת קולה יכולה לאתר גלאי: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

Rev 2.5 - סידר את החלקים המודפסים בתלת -ממד ועדכן את מחבר התקע ליחידת PCB נפוצה.

Rev 2 - "כפתור" קולי מחליף כפתור ידני.

לחיצה על כפתור היא דבר כל כך ישן, במיוחד כשאני כבר משתמש בחיישן קולי. למה לא להשתמש בחיישן אולטרסאונד כדי להפעיל את גלאי הפחיות! Rev 2 מסיר את כפתור הלחיצה ומחליף אותו במודול אחר של HC-SR04. עכשיו, פשוט ניגש למכונה והיא נדלקת באופן אוטומטי כדי לחשוף את מפלס הפחית. איבדתי את הלוגו של "קולה" בתהליך, אך נאלצתי רק לשנות את לוחית הפנים - כל שאר הרכיבים המודפסים נשארים זהים

יש לי מזל שיש לי מכונת קולה ישנה שאני משתמשת בה "כיבוד". הוא מכיל כ -30 פחיות כאשר הוא מלא. הבעיה היא, כמה פחיות יש בו בכל זמן נתון? מתי אני צריך לרוץ כדי לחדש את המכונה?

פתרון (מלבד פתיחת המכונה כל הזמן) הוא לקצף חיישן, או "גלאי מפלס יכול" שיכול לקרב את מספר הפחיות במכונה בכל זמן נתון. אני מחליט שהוא חייב לעמוד בדרישות הבאות:

- חייב להיות זול ופשוט

- לא פולשני (אני לא רוצה להתחיל לקדוח או לחתוך במכונה שלי)

- השתמש בארדואינו ננו

-השתמש במסך LCD כדי לתת לי קריאות קלות להבנה

- להיות מופעל באמצעות ה- USB המקורי או ספק כוח חיצוני

-השתמש בלחצן רגעי לקריאות "לפי הצורך" (כעת באמצעות מודול HC-SR04 השני במקום זאת).

היו לי כמה מודולים אולטרסוניים, כמה Nanos ומסך LCD זעיר והחלטתי שהם עשויים להועיל כאן.

לאחר קצת חיפושים, היו לי את כל האלמנטים הדרושים (חומרה וקידוד) כדי לגרום לזה לעבוד. השאלה היחידה הבולטת הייתה - האם החיישן האולטראסוני יוכל לרשום מרחק משמעותי על ידי הקפצת האות של פחיות גליליות ?? מסתבר שזה בעצם "יכול"! (סליחה על משחק המילים).

שלב 1: חומרה

אוקיי, זה די פשוט.

- ארדואינו ננו

- קומאן 0.96 אינץ '4 פינים כחול צהוב IIC OLED (SSD 1306 או דומה).

- מודולי טווח קולי HC-SR04 (כמות: 2 לגרסה אוטומטית)

- כפתור כללי SP אם לא משתמש במודול HC-SR04 השני (אופציונלי)

- מחבר תקע נקבה למתאם קיר 7-12V (אופציונלי)

- כ- 14 אינץ 'של כבל שקע טלפון דו-זוגתי לחיווט חיצוני אלגנטי יותר

שלב 2: מארז מודפס בתלת מימד

בסך הכל משמשים 4 חלקים מודפסים במבנה זה:

- תחתון (אדום)

- עליון שקוף

- שקף בלוח הקדמי (הדפסה בצבע אדום ולבן)

- מחזיק חיישן קולי

החלקים מיועדים להדפסה ללא תומכים באמצעות Fusion 360.

אין צורך בהרכבים להרכבה; כל החלקים מתחברים ביחד! ניתן להסיר את החלק העליון לאחר ההרכבה על ידי לחיצה קלה משני צדי החלק העליון ליד הבסיס ומשיכת החלק העליון.

מסך ה- LCD מתחבר לכריכה. לבסיס יש חריץ מקלט בקצה אחד ואוכף בחלק האחורי של ה- Nano, נועל את הלוח בבסיס. מתאם התקע 12V הוא כעת יחידת הר PCB נפוצה שאני מקבל בכמויות גדולות כרבע והחלק העליון מחזיק אותו במקומו. הפנים הקדמיות מחליקות לחריצי מקלט באלמנטים העליונים והתחתונים.

החלקים כולם PLA, כשהחלק העליון שקוף, כך שאני יכול לראות את הקופסה זוהרת כאשר היא מופעלת!

כדי לספק את הדגשים האדומים על הכריכה הקדמית, אני מדפיס את החלק הלבן המוצג בעובי 0.08 מ מ (עובי.02 שכבה) ואדום לשאר, שנראה נקי.

שלב 3: חיווט

החיווט לפרויקט זה די פשוט. הספק 5V והארקה למסך ה- LCD ולמודולים האולטראסוניים מהננו. זוג חוטי אות מהנאנו אל ה- LCD ושני זוגות מהנאנו למודולים האולטראסוניים. כמה לידים נוספים להזנת 12V האופציונלית וואלה!

בבנייה הראשונה שלי, התקנתי Nano עם סיכות מותקנות, אז החלטתי להשתמש בו כפי שהוא ולהמציא כמה חיווט אב טיפוס שיתאים לו. המחברים הקטנים והטיפשים תמיד קצת מסובכים להמציא, לדעתי, אבל שוב, לא היו יותר מדי. תמיד אפשר לוותר על המחברים האלה ולהלחם את כל העניין. אולי בפעם הבאה…

בבניינים הבאים, אני מתקין רק סיכות כותרת בננו עבור החיבורים בהם אני משתמש בפועל. מקל על התקנת הכבלים ומניעת טעויות.

השתמשתי גם בכבל טלפון משותף של 2 זוגות כדי להוביל את חיישן הפחית בחיישן במכונה. הוא מספק כבל נחמד ונקי במחיר סביר (בחינם, ובכל מקום בימינו!)

שלב 4: קוד

הקוד מרוצף יחד ממקורות שונים (כמו רוב קידוד הפרויקטים).

התחלתי עם הדגימה הקולית של דז'אן נדלקובסקי באתר www. HowToMechatronics.com. הדרכה טובה.

לאחר מכן שלפתי קצת קוד LCD מ- Jean0x7BE ב- Instructables.com ולמדתי עוד קצת מחבורה של אתרים אחרים. עקבתי אחר הוראותיו שם והוספתי את שתי הספריות הנדרשות:

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

עברתי גם על קבצי הדוגמאות בספריית SSD1306 ולמדתי מכך.

בסופו של דבר, הקוד מרוסק יחד מהמקורות האלה ועם קצת התעסקות, הוא נתן לי את התוצאה שחיפשתי.

העיצוב משלב כעת מודול אולטרסאונד שני לחיישן הליכה. עמד מול המכשיר והמסך נדלק, התרחק והוא נכבה לאחר מספר שניות. התייחס לחיישן האדם אם הוא מופעל כל הזמן או אם נעשה שימוש באפשרות כפתור לחיצה.

שלב 5: התקנה וכיול

תכננתי את הקופסה לשבת על גבי המכונה, בעזרת כמה חוטים (אני משתמש כעת בכבל טלפון דו-זוגתי) המזינים בין חותם הדלת לגוף המכונה. המודול הקולי מחובר לגג המפרץ באמצעות שתי קלטות.

למרות שלמכונה יש שני צדדים או "מפרצים" לפחיות, רציתי לשמור על פשטות. אני מאזן את עומס שני צידי המכונה, ולכן קריאת צד אחד ו"הכפלה "אמורה לתת לי קירוב טוב (מספיק).

התחלתי את ההערכה של הפרויקט הזה על ידי בדיקת הגובה המינימלי והמקסימלי של המפרץ של מכונת הקולה. ריק, גובהו כ -25 אינץ ', מה שאומר שטווח העבודה של החיישן האולטראסוני (0 - 50 ס מ) קרוב מספיק (מבחינתי, בהתחשב במחיר המודולים האלה). בעזרת מתמטיקה בסיסית זו חישבתי את הטווח על נייר וקידדתי אותו בהתאם לתת לי את גרף העמודים ואת המספר המשוער של פחיות.

לאחר ההתקנה וההדלקה הופתעתי לחלוטין מהריצת הניסיון הראשונה שלי. לא רק שזה נתן קריאה מוצקה שהקפיץ את האות מהפחיות, התברר שהוא מדויק עד כדי כך: החישובים הגסים התאימו לכמות הפחיות האמיתית במכונה מבלי לצבוט יותר! (זה דבר ראשון …).

בסך הכל, פרויקט שימושי. עכשיו אני חושב שהגיע הזמן להתרעננות חגיגית !!