Detector de nivel al mașinii de cocserie: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Rev 2.5 - a ordonat piesele imprimate 3D și a actualizat conectorul fișei la o unitate PCB obișnuită.

Rev 2 - „butonul” cu ultrasunete înlocuiește butonul manual.

Apăsarea unui buton este atât de veche, mai ales când folosesc deja un senzor cu ultrasunete. De ce să nu folosiți un senzor cu ultrasunete pentru a activa detectorul de nivel al cutiei! Rev 2 elimină butonul și îl înlocuiește cu un alt modul HC-SR04. Acum, mergeți până la mașină și se pornește automat pentru a dezvălui nivelul recipientului. Am pierdut sigla „Coca-Cola” în acest proces, dar a trebuit să schimb doar fața - toate celelalte componente tipărite rămân aceleași

Sunt destul de norocos să am o mașină de cocserie veche pe care o folosesc, er, „băuturi răcoritoare”. Deține aproximativ 30 de cutii când este plină. Problema este, câte cutii sunt în ea la un moment dat? Când trebuie să fac o fugă pentru a umple mașina?

O soluție (în afară de deschiderea utilajului tot timpul) este de a biciui un senzor sau un „detector de nivel” care poate aproxima numărul de cutii din mașină la un moment dat. Decid că trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

- trebuie să fie ieftin și simplu

- neinvaziv (nu vreau să încep să forez sau să tai în mașină)

- Folosiți Arduino Nano

- Folosiți un ecran LCD pentru a-mi oferi lecturi ușor de înțeles

- să fie alimentat de USB-ul nativ sau de o sursă de alimentare externă

- utilizați un buton momentan pentru citiri "după cum este necesar" (acum se folosește în locul celui de-al doilea modul HC-SR04).

Am avut câteva module cu ultrasunete, unele Nanos și un mic ecran LCD și am decis că ar putea fi utile aici.

După un pic de căutare, am avut toate elementele necesare (hardware și codare) pentru a face acest lucru să funcționeze. Singura întrebare remarcabilă a fost - ar putea senzorul cu ultrasunete să înregistreze o distanță semnificativă prin respingerea semnalului de pe cutii cilindrice ?? Se pare că de fapt „poate”! (scuze pentru jocul de cuvinte).

Pasul 1: Hardware

Ok, acesta este destul de simplu.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96 inchi cu 4 pini galben albastru IIC OLED (SSD 1306 sau similar).

- HC-SR04 module cu ultrasunete (cantitate: 2 pentru versiunea automată)

- Buton SP generic dacă nu se utilizează al doilea modul HC-SR04 (opțional)

- priză pentru priză pentru adaptor de perete 7-12V (opțional)

- aproximativ 14 de cablu jack pentru 2 perechi de telefon pentru cabluri externe mai elegante

Pasul 2: Carcasă imprimată 3D

Un total de 4 părți tipărite sunt utilizate în această construcție:

- Partea de jos (roșu)

- Blatul translucid

- Glisați în panoul frontal (imprimare în roșu și alb)

- Suport senzor cu ultrasunete

Părțile sunt proiectate pentru a fi tipărite fără suporturi folosind Fusion 360.

Nu sunt necesare elemente de fixare pentru asamblare; toate piesele se prind împreună! Partea superioară poate fi îndepărtată după asamblare prin strângerea ușoară a ambelor părți ale părții superioare lângă bază și trăgând partea superioară.

Ecranul LCD se fixează în capac. Baza are un slot pentru receptor la un capăt și o șa în spate pentru Nano, blocând placa în bază. Adaptorul de 12V este acum o unitate obișnuită de montare pe PCB pe care o primesc în vrac timp de aproximativ un sfert, iar partea de sus o menține în poziție. Fața frontală alunecă în canelurile receptorului din elementele superioare și inferioare.

Piesele sunt toate PLA, partea superioară fiind translucidă, așa că pot vedea cutia strălucind când sunt pornită!

Pentru a oferi accentele roșii pe capacul frontal, imprim porțiunea albă de 0,08 mm grosime (grosimea stratului 0,02) și roșu pentru restul, care arată curat.

Pasul 3: Cablare

Cablarea pentru acest proiect este destul de simplă. Alimentare de 5V și împământare pe ecranul LCD și modulele cu ultrasunete de la Nano. O pereche de fire de semnal de la Nano la LCD și două perechi de la Nano la modulele cu ultrasunete. Câteva conductoare suplimentare pentru alimentarea opțională de 12V și voila!

În prima mea construcție, am avut un Nano cu pini instalat, așa că am decis să-l folosesc așa cum este și să alcătuiesc niște prototipuri de cabluri pe măsură. Conectorii mici stupizi sunt întotdeauna cam suplu de făcut, după părerea mea, dar din nou, nu erau prea mulți. S-ar putea renunța întotdeauna la acești conectori și să lipească totul. Poate data viitoare…

La versiunile ulterioare, instalăm pini de antet numai în Nano pentru conexiunile pe care le folosesc de fapt. Facilitează instalarea cablurilor și evitarea greșelilor.

De asemenea, am folosit un cablu de telefon comun de 2 perechi pentru a face să ajungă senzorul pentru cutie în aparat. Oferă un cablu frumos și curat, accesibil (gratuit și peste tot în zilele noastre!)

Pasul 4: Cod

Codul este asamblat din diferite surse (la fel ca majoritatea codificării proiectelor).

Am început cu proba cu ultrasunete de la Dejan Nedelkovski la www. HowToMechatronics.com. Bun tutorial.

Am tras apoi un cod LCD de la Jean0x7BE la Instructables.com și am învățat mai multe de la o grămadă de alte site-uri. I-am urmat instrucțiunile acolo și am adăugat ambele biblioteci necesare:

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

De asemenea, am parcurs fișierele de exemplu din biblioteca SSD1306 și am învățat din asta.

În cele din urmă, codul este alungat din aceste surse și, cu niște șocuri, mi-a dat rezultatul pe care îl căutam.

Designul încorporează acum un al doilea modul cu ultrasunete pentru un senzor de mers pe jos. Stați în fața dispozitivului și ecranul se aprinde, îndepărtați-vă și se oprește după câteva secunde. Comentează senzorul persoanei dacă este activat tot timpul sau dacă este utilizată opțiunea butonului.

Pasul 5: Instalare și calibrare

Am proiectat cutia pentru a sta deasupra mașinii, folosind câteva fire (folosesc acum cablu de telefon cu 2 perechi) care se alimentează între garnitura ușii și corpul mașinii. Modulul cu ultrasunete este atașat la acoperișul locașului cutiei folosind bandă cu două fețe.

În timp ce mașina are două laturi sau „golfuri” pentru cutii, am vrut să o simplific. Echilibrez încărcarea ambelor părți ale mașinii, așadar citirea unei părți și „dublarea” ar trebui să-mi ofere o aproximare bună (suficientă).

Am început evaluarea acestui proiect prin verificarea înălțimii minime și maxime a compartimentului de conservă al aparatului de cocsificare. Gol, are o înălțime de aproximativ 25 , ceea ce însemna că domeniul de lucru al senzorului cu ultrasunete (0 - 50cm) este suficient de aproape (pentru mine, având în vedere prețul acestor module). Folosind această matematică de bază, am calculat intervalul pe hârtie și am codat în consecință, pentru a-mi oferi graficul cu bare și numărul estimat de cutii.

Odată instalat și pornit, am fost complet surprins de prima mea încercare. Nu numai că a dat o citire solidă care a respins semnalul de pe cutii, dar s-a dovedit a fi al naibii de exacte: calculele aproximative s-au potrivit cu cantitatea reală de cutii din mașină, fără a mai fi modificate! (Aceasta este o premieră …).

All-in-all, un proiect util. Acum cred că este timpul pentru o răcoritoare de sărbătoare !!