Koksikoneen tasotunnistin: 5 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Rev 2.5 - siisti 3D -tulostetut osat ja päivitti pistokeliittimen yhteiseksi PCB -yksiköksi.

Rev 2 - ultraäänipainike korvaa manuaalisen painikkeen.

Napin painaminen on niin vanha tapa, varsinkin kun käytän jo ultraäänianturia. Miksi et käytä ultraäänianturia aktivoidaksesi tölkkitason ilmaisimen! Rev 2 poistaa painonapin ja korvaa sen toisella HC-SR04-moduulilla. Nyt vain kävele koneen luo ja se käynnistyy automaattisesti paljastaakseen tölkin tason. Menetin "Coke" -logon prosessissa, mutta minun piti vaihtaa vain etulevy - kaikki muut painetut osat pysyvät samana

Onneksi minulla on vanha koksikone, jota käytän "virvokkeisiin". Siinä on noin 30 tölkkiä täynnä. Ongelma on, kuinka monta tölkkiä siinä on kerrallaan? Milloin minun on suoritettava juoksu koneen täyttöä varten?

Ratkaisu (lukuun ottamatta koneen avaamista koko ajan) on piilottaa anturi tai "tölkkitason ilmaisin", joka voi arvioida koneessa olevien tölkkien määrän. Päätin, että sen oli täytettävä seuraavat vaatimukset:

- sen on oltava halpaa ja yksinkertaista

- ei -invasiivinen (en halua aloittaa poraamista tai leikkaamista koneeseeni)

- Käytä Arduino Nano

-Käytä nestekidenäyttöä, jotta saat helposti ymmärrettävät lukemat

- saa virtansa alkuperäisestä USB: stä tai ulkoisesta virtalähteestä

-Käytä hetkellisiä painikkeita "tarvittaessa" -lukemiin (nyt käytetään toista HC-SR04-moduulia).

Minulla oli joitain ultraäänimoduuleja, joitain nanoja ja pieni LCD -näyttö, ja päätin, että ne voivat olla hyödyllisiä täällä.

Hetken etsinnän jälkeen minulla oli kaikki tarvittavat elementit (laitteisto ja koodaus), jotta tämä toimisi. Ainoa avoin kysymys oli - pystyisikö ultraäänianturi rekisteröimään merkityksellisen etäisyyden poistamalla sylinterimäisten tölkkien signaalin ?? On käynyt ilmi, että se itse asiassa "voi"! (anteeksi sananlasku).

Vaihe 1: Laitteisto

Ok, tämä on melko suoraviivaista.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96 tuuman 4-nastainen keltainen sininen IIC OLED (SSD 1306 tai vastaava).

- HC-SR04 ultraäänimittausmoduulit (määrä: 2 automaattiselle versiolle)

- Yleinen SP-painike, jos ei käytä toista HC-SR04-moduulia (valinnainen)

- naaraspistoke 7-12 V: n seinäadapterille (valinnainen)

- noin 14 2-parista puhelinliitäntäkaapelia tyylikkäämpiä ulkoisia johdotuksia varten

Vaihe 2: 3D -tulostettu kotelo

Tässä rakenteessa käytetään yhteensä 4 painettua osaa:

- Alaosa (punainen)

- Läpikuultava yläosa

- Liu'uta etupaneelia (punainen ja valkoinen väritulostus)

- Ultraäänianturin pidike

Osat on suunniteltu tulostettavaksi ilman tukia Fusion 360: n avulla.

Kokoamiseen ei tarvita kiinnikkeitä; kaikki osat osuvat yhteen! Päällinen voidaan irrottaa kokoonpanon jälkeen puristamalla hieman yläosan kumpaakin puolta alustan lähellä ja vetämällä pää pois.

LCD -näyttö napsahtaa kanteen. Jalustassa on vastaanottopaikka toisessa päässä ja satula takana Nanoa varten, joka lukitsee levyn pohjaan. 12 V: n pistokesovitin on nyt yleinen PCB -kiinnitysyksikkö, jota saan irtotavarana noin neljänneksen ajan ja yläosa pitää sen paikallaan. Etupinta liukuu vastaanottimen uriin ylä- ja alaelementteissä.

Osat ovat kaikki PLA: ta, ja yläosa on läpikuultava, joten näen laatikon hehkuvan, kun se on päällä!

Etukannen punaisten aksenttien aikaansaamiseksi tulostan valkoisen osan, jonka paksuus on 0,08 mm (.02 kerroksen paksuus) ja punaisen loput, joka näyttää puhtaalta.

Vaihe 3: Johdotus

Tämän projektin johdotus on melko yksinkertainen. 5 V: n virta ja maadoitus nestekidenäyttöön ja Nanon ultraäänimoduulit. Pari signaalijohtoa nanosta nestekidenäyttöön ja kaksi paria nanosta ultraäänimoduuliin. Muutama ylimääräinen johto valinnaiseen 12 V syöttöön ja voila!

Ensimmäisessä kokoonpanossani minulla oli asennettu nano, jossa oli nastat, joten päätin käyttää sitä sellaisenaan ja tehdä prototyyppijohdot sopiviksi. Tyhmät pienet liittimet ovat mielestäni aina hieman nirsoja, mutta sitten niitä ei ollut liikaa. Näistä liittimistä voisi aina luopua ja juottaa koko asian. Ehkä ensi kerralla…

Myöhemmissä kokoonpanoissa asennan Nano -otsikkotappeja vain todellisiin käyttämiisi yhteyksiin. Helpottaa kaapeleiden asentamista ja välttää virheitä.

Käytin myös 2-parista yhteistä puhelinjohtoa johtamaan koneen tölkkianturin. Se tarjoaa mukavan, puhtaan kaapelin, joka on edullinen (ilmainen ja kaikkialla nykyään!)

Vaihe 4: Koodi

Koodi on mukulakivetty eri lähteistä (kuten useimmat projektikoodaukset).

Aloitin Dejan Nedelkovskin ultraääninäytteellä osoitteessa www. HowToMechatronics.com. Hyvä opetusohjelma.

Vedin sitten LCD -koodin Jean0x7BE: ltä Instructables.com -sivustolta ja opin lisää joukosta muita sivustoja. Noudatin hänen ohjeita siellä ja lisäsin molemmat vaaditut kirjastot:

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

Kävin myös läpi SSD1306 -kirjaston esimerkkitiedostot ja opin siitä.

Lopulta koodi on yhdistetty näistä lähteistä ja jonkin verran tinkimällä se antoi minulle etsimäni tuloksen.

Suunnittelu sisältää nyt toisen ultraäänimoduulin kävelytunnistinta varten. Seiso laitteen edessä ja näyttö käynnistyy, kävele pois ja sammuu muutaman sekunnin kuluttua. Kommentoi henkilöanturia, jos se on jatkuvasti päällä tai jos painike on käytössä.

Vaihe 5: Asennus ja kalibrointi

Suunnittelin laatikon istumaan koneen päälle käyttämällä muutamaa johtoa (käytän nyt 2-parista puhelinjohtoa), jotka kulkevat oven tiivisteen ja koneen rungon väliin. Ultraäänimoduuli on kiinnitetty purkkitilan kattoon kaksipuolisella teipillä.

Vaikka koneessa on kaksi sivua tai "koteloa" tölkeille, halusin pitää sen yksinkertaisena. Tasapainon kuorman koneen molemmilta puolilta, joten toisen puolen lukeminen ja "tuplaaminen" antavat minulle hyvän (riittävän) likimääräisyyden.

Aloitin tämän projektin arvioinnin tarkistamalla koksikoneen purkkitilan minimi- ja maksimikorkeuden. Tyhjä, se on noin 25 korkea, mikä tarkoitti sitä, että ultraäänianturin toiminta -alue (0-50 cm) on riittävän lähellä (minulle, kun otetaan huomioon näiden moduulien hinta). Tämän perusmatematiikan avulla laskin alueen paperille ja koodasin antaa minulle pylväskaavion ja arvioidun tölkkien määrän.

Kun olin asentanut ja käynnistänyt, olin täysin yllättynyt ensimmäisestä kokeilusta. Sen lisäksi, että se antoi vankan lukeman, joka heijasti signaalin tölkeistä, se osoittautui helvetin täsmälliseksi: Karkeat laskelmat vastasivat koneen todellista määrää tölkkejä ilman lisämuutoksia! (Tämä on ensimmäinen…).

Kaiken kaikkiaan hyödyllinen projekti. Luulen, että nyt on juhlallisen virvokkeen aika !!