Automaatne laadimis (vaakum) lüliti koos ACS712 ja Arduinoga: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere kõigile, Elektritööriistaga suletud ruumis töötamine on sagimine, sest kogu õhus tekkiv tolm ja õhus olev tolm tähendavad kopsudes tolmu. Poe vaakumi käitamine võib osa sellest riskist kõrvaldada, kuid selle sisse- ja väljalülitamine iga kord, kui tööriista kasutate, on valus.

Selle valu leevendamiseks olen ehitanud selle automaatse lüliti, milles on vooluanduriga Arduino, et tajuda, millal elektriline tööriist töötab, ja lülitada tolmuimeja automaatselt sisse. Viis sekundit pärast tööriista seiskumist peatub ka vaakum.

Tarvikud

Selle lüliti valmistamiseks kasutasin järgmisi komponente ja materjale:

• Arduino Uno -
• ACS712 vooluandur -
• Attiny85 -
• IC -pistikupesa -
• Tahkis -relee -
• 5V mehaaniline relee -
• HLK -PM01 5V toide -
• PCB prototüüp -
• Juhe -
• Duponti kaablid -
• Plastkorpus -
• Jootekolb -
• Jootma -
• Juhtme katkestused -

Samm: voolu tuvastamine ACS712 abil

Projekti täht on see ACS712 vooluandur, mis töötab Halli efekti põhimõttel. Kiibi kaudu voolav vool tekitab magnetvälja, mille Hall -efekti andur loeb ja väljastab seejärel pinge, mis on võrdeline läbi selle voolava vooluga.

Kui voolu ei voola, on väljundpinge pool sisendpingest ja kuna see mõõdab nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu, kui vool liigub ühes suunas, tõuseb pinge kõrgemaks, kui vool suunda muudab, väheneb pinge.

Kui ühendame anduri Arduinoga ja joonistame anduri väljundi, saame seda käitumist järgida lambipirni kaudu voolava voolu mõõtmisel.

Kui vaatame ekraanil joonistatud väärtusi lähemalt, võime märgata, et andur on tõeliselt müratundlik, nii et kuigi see annab üsna häid näiteid, ei saa seda kasutada olukordades, kus on vaja täpsust.

Meie puhul vajame lihtsalt üldist teavet, kas märkimisväärne vool voolab või mitte, nii et see ei mõjuta selle kogutavat müra.

Samm: vahelduvvoolu õige mõõtmine

Meie ehitatav lüliti tunneb vahelduvvoolu seadmeid, nii et peame mõõtma vahelduvvoolu. Kui me tahame lihtsalt mõõta voolava voolu praegust väärtust, saame seda mõõta igal ajahetkel ja see võib anda meile vale näidu. Näiteks kui mõõdame siinuslaine tipus, registreerime suure vooluhulga ja seejärel lülitame vaakumi sisse. Kui aga mõõdame nullpunktis, ei registreeri me voolu ja eeldame ekslikult, et tööriist pole sisse lülitatud.

Selle probleemi leevendamiseks peame mõõtma väärtusi mitu korda teatud aja jooksul ja tuvastama voolu kõrgeimad ja madalaimad väärtused. Seejärel saame piltidel oleva valemi vahel ja abil arvutada erinevuse, arvutada voolu tegeliku RMS väärtuse.

Tegelik RMS väärtus on ekvivalentne alalisvool, mis peaks voolama samas vooluringis, et tagada sama väljundvõimsus.

3. samm: ehitage prototüübi ahel

Anduriga mõõtmise alustamiseks peame katkestama ühe ühenduse koormusega ja asetama ACS712 anduri kaks klemmi koormusega järjestikku. Seejärel töötab andur Arduino 5 V toiteallikast ja selle väljundpistik on ühendatud Uno analoogsisendiga.

Poe vaakumi juhtimiseks vajame väljundpistiku juhtimiseks releed. Võite kasutada nii pooljuhtreleed kui ka mehaanilisi, kuid veenduge, et see oleks hinnatud teie poe vaba võimsuse järgi. Mul ei olnud praegu ühe kanaliga releed, nii et kasutan seda kahe kanaliga releemoodulit ja asendan selle hiljem.

Poe vaakumi väljundpistik ühendatakse relee ja selle tavaliselt avatud kontakti kaudu. Kui relee on sisse lülitatud, lülitatakse vooluring välja ja poe vaak lülitatakse automaatselt sisse.

Releed juhitakse praegu Arduino tihvti 7 kaudu, nii et kui me avastame, et andurist voolab vool, saame selle tihvti madalale tõmmata ja see lülitab vaakumi sisse.

4. samm: koodi selgitus ja funktsioonid

Tõeliselt tore funktsioon, mille olen ka projekti koodi lisanud, on väike viivitus, et vaakum töötaks veel 5 sekundit pärast tööriista peatamist. See aitab tõepoolest eemaldada tolmu, mis tekib tööriista täieliku seiskumise ajal.

Selle saavutamiseks koodis kasutan kahte muutujat, kus saan esmalt lülitite sisselülitamisel praeguse milliaja ja seejärel värskendan seda väärtust iga korduva koodi korral, kui tööriist on sisse lülitatud.

Kui tööriist välja lülitub, saame nüüd uuesti praeguse millimeetri väärtuse ja seejärel kontrollime, kas nende kahe vahe on suurem kui meie määratud intervall. Kui see on tõsi, lülitame relee välja ja värskendame eelmise väärtuse praegusega.

Koodi peamist mõõtmisfunktsiooni nimetatakse mõõtmiseks ja selles eeldame kõigepealt piikide miinimum- ja maksimumväärtusi, kuid selleks, et neid kindlasti muuta, eeldame ümberpööratud väärtusi, kus 0 on kõrgeim tipp ja 1024 on madal tipp.

Kogu iteratsioonide muutujaga määratletud intervalliperioodi jooksul loeme sisendsignaali väärtust ja uuendame piikide tegelikke miinimum- ja maksimumväärtusi.

Lõpuks arvutame erinevuse ja seda väärtust kasutatakse seejärel varasema RMS -valemiga. Seda valemit saab lihtsustada, korrutades piikide erinevuse lihtsalt 0,3536 -ga, et saada RMS -väärtus.

Kõigil erineva voolutugevusega andurite versioonidel on erinev tundlikkus, nii et see väärtus tuleb uuesti korrutada koefitsiendiga, mis arvutatakse anduri voolutugevusest.

Täielik kood on saadaval minu GitHubi lehel ja allalaadimislink on allpoolhttps://github.com/bkolicoski/automated-vacuum-swi…

Samm: minimeerige elektroonikat (valikuline)

Siinkohal on projekti elektroonika ja koodide osa põhimõtteliselt tehtud, kuid need pole veel eriti praktilised. Arduino Uno sobib suurepäraselt sellise prototüübi loomiseks, kuid praktiliselt on see tõesti mahukas, nii et vajame suuremat korpust.

Tahtsin mahutada kogu elektroonika sellesse plastist liitmikku, mille otstes on mõned toredad korgid, ja selleks on mul vaja elektroonika minimeerida. Lõpuks pidin praegu kasutama suuremat korpust, kuid kui saan väiksema releeplaadi, vahetan need välja.

Arduino Uno asendatakse Attiny85 kiibiga, mida saab Unoga programmeerida. Protsess on lihtne ja proovin selle jaoks eraldi õpetuse pakkuda.

Välise toite vajaduse kõrvaldamiseks kasutan seda HLK-PM01 moodulit, mis muundab vahelduvvoolu 5V ja millel on tõesti väike jalajälg. Kogu elektroonika paigutatakse kahepoolsele prototüübile ja ühendatakse juhtmetega.

Lõplik skeem on saadaval EasyEDA-s ja selle link on allpool.

6. samm: pakkige elektroonika ümbrisesse

Lõpplaud ei ole kindlasti minu parim töö siiani, kuna see osutus natuke segasemaks, kui ma tahtsin. Olen kindel, et kui kulutan sellele rohkem aega, on see kenam, kuid peamine on see, et see töötas ja oli oluliselt väiksem kui Uno puhul.

Selle kõige pakkimiseks paigaldasin esmalt mõned kaablid umbes 20 cm pikkuste sisend- ja väljundpistikute külge. Korpuses loobusin liitmikust, kuna see oli lõpuks liiga väike, kuid mul õnnestus kõik jaotuskarbi sisse mahutada.

Seejärel suunatakse sisendkaabel läbi augu ja ühendatakse plaadi sisendklemmiga ning sama tehakse teisel pool, kus kaks kaablit on nüüd ühendatud. Üks väljund on poe vaakumi jaoks ja teine tööriista jaoks.

Kui kõik oli ühendatud, katsetasin kindlasti lülitit, enne kui kõik korpuse sisse panin ja kõik kaanega sulgesin. Liitmik oleks olnud kenam korpus, kuna see kaitseb elektroonikat igasuguse vedeliku või tolmu eest, mis võib minu töökojale sattuda, nii et kui mul on uus releeplaat, liigutan kõik sinna.

Samm: nautige selle kasutamist

Selle automaatse lüliti kasutamiseks peate esmalt ühendama sisendpistiku seinakontakti või pikendusjuhtmega, nagu minu puhul, ja seejärel ühendage tööriist ja poe vaakum vastavatesse pistikutesse.

Tööriista käivitamisel lülitatakse vaakum automaatselt sisse ja töötab seejärel veel 5 sekundit, enne kui see automaatselt välja lülitub.

Loodan, et teil õnnestus sellest juhendist midagi õppida, nii et kui see teile meeldib, vajutage seda lemmiknuppu. Mul on palju muid projekte, mida saate vaadata ja ärge unustage minu YouTube'i kanalit tellida, et te ei jääks ilma minu järgmistest videotest.

Tervist ja tänu lugemise eest!