Mesin Coke Dapat Detektor Level: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Rev 2.5 - merapikan bagian cetakan 3D dan memperbarui konektor steker ke unit PCB umum.

Rev 2 - "tombol" ultrasonik menggantikan tombol tekan manual.

Menekan tombol adalah cara lama, terutama ketika saya sudah menggunakan sensor Ultrasonik. Mengapa tidak menggunakan sensor ultrasonik untuk mengaktifkan detektor level kaleng! Rev 2 menghapus tombol tekan dan menggantinya dengan modul HC-SR04 lain. Sekarang, cukup berjalan ke mesin dan itu menyala secara otomatis untuk mengungkapkan level kaleng. Saya kehilangan logo "Coke" dalam prosesnya, tetapi saya hanya perlu mengganti pelat muka - semua komponen cetakan lainnya tetap sama

Saya cukup beruntung memiliki mesin Coke tua yang saya gunakan untuk, eh, "minuman". Ini menampung sekitar 30 kaleng saat penuh. Masalahnya, berapa banyak kaleng yang ada di dalamnya pada waktu tertentu? Kapan saya perlu berlari untuk mengisi ulang mesin?

Solusinya (selain membuka mesin setiap saat) adalah menyiapkan sensor, atau "detektor level kaleng" yang dapat memperkirakan jumlah kaleng dalam mesin pada waktu tertentu. Saya memutuskan bahwa itu harus memenuhi persyaratan berikut:

- harus murah dan sederhana

- non invasif (saya tidak ingin mulai mengebor atau memotong mesin saya)

- Gunakan Arduino Nano

- Gunakan layar LCD untuk memberi saya pembacaan yang mudah dipahami

- ditenagai oleh USB asli atau catu daya eksternal

- gunakan tombol tekan sesaat untuk pembacaan "sesuai kebutuhan" (sekarang menggunakan modul HC-SR04 ke-2 sebagai gantinya).

Saya memiliki beberapa modul ultrasonik, beberapa Nano, dan layar LCD kecil dan memutuskan bahwa mereka mungkin berguna di sini.

Setelah sedikit mencari, saya memiliki semua elemen yang diperlukan (perangkat keras dan pengkodean) untuk membuat ini berfungsi. Satu-satunya pertanyaan yang beredar adalah - apakah sensor ultrasonik dapat mencatat jarak yang berarti dengan memantulkan sinyal dari kaleng silinder?? Ternyata sebenarnya "bisa"! (maaf untuk kata-katanya).

Langkah 1: Perangkat Keras

Oke, yang satu ini cukup mudah.

-Arduino Nano

- Kuman 0.96 Inch 4-pin Kuning Biru IIC OLED (SSD 1306 atau serupa).

- Modul rentang ultrasonik HC-SR04 (jumlah: 2 untuk versi otomatis)

- Tombol tekan SP generik jika tidak menggunakan modul HC-SR04 ke-2 (opsional)

- stopkontak perempuan untuk adaptor dinding 7-12V (opsional)

- kira-kira 14 dari kabel jack telepon 2-pasangan untuk kabel eksternal yang lebih elegan

Langkah 2: Kasus Cetak 3D

Total 4 bagian yang dicetak digunakan dalam pembuatan ini:

- Bawah (merah)

- Atasan tembus pandang

- Geser di panel depan (cetakan warna merah putih)

- Dudukan sensor ultrasonik

Bagian-bagiannya dirancang untuk dicetak tanpa penyangga menggunakan Fusion 360.

Tidak diperlukan pengencang untuk perakitan; semua bagian menyatu! Bagian atas dapat dilepas setelah perakitan dengan sedikit meremas kedua sisi bagian atas di dekat alas dan menarik bagian atasnya.

Layar LCD terkunci ke dalam penutup. Basis memiliki slot penerima di satu ujung dan sadel di bagian belakang untuk Nano, mengunci papan di alas. Adaptor steker 12V sekarang menjadi unit pemasangan PCB umum yang saya dapatkan dalam jumlah besar selama sekitar seperempat dan bagian atas menahannya di tempatnya. Wajah depan meluncur ke alur penerima di elemen atas dan bawah.

Bagian-bagiannya semuanya PLA, dengan bagian atasnya tembus pandang sehingga saya bisa melihat kotaknya bersinar saat dihidupkan!

Untuk memberikan aksen merah pada sampul depan, saya mencetak bagian putih yang ditunjukkan pada ketebalan 0,08mm (ketebalan lapisan 0,02) dan merah untuk sisanya, yang terlihat bersih.

Langkah 3: Pengkabelan

Pengkabelan untuk proyek ini cukup sederhana. Daya 5V dan ground ke layar LCD dan modul ultrasonik dari Nano. Sepasang kabel sinyal dari Nano ke LCD, dan dua pasang dari Nano ke modul ultrasonik. Beberapa petunjuk tambahan untuk umpan 12V opsional dan voila!

Dalam build pertama saya, saya memasang Nano dengan pin, jadi saya memutuskan untuk menggunakannya apa adanya dan membuat beberapa kabel prototipe yang sesuai. Konektor kecil yang bodoh selalu agak rewel untuk dibuat, menurut pendapat saya, tetapi sekali lagi, tidak terlalu banyak. Orang selalu bisa melupakan konektor ini dan menyolder semuanya. Mungkin lain kali…

Pada build berikutnya, saya hanya memasang pin header di Nano untuk koneksi yang sebenarnya saya gunakan. Memudahkan pemasangan kabel dan menghindari kesalahan.

Saya juga menggunakan kabel telepon umum 2 pasang untuk membuat kabel sensor kaleng di mesin. Ini menyediakan kabel yang bagus dan bersih yang terjangkau (gratis, dan di mana-mana saat ini!)

Langkah 4: Kode

Kode ini disusun bersama dari berbagai sumber (seperti kebanyakan pengkodean proyek).

Saya mulai dengan sampel ultrasonik dari Dejan Nedelkovski di www. HowToMechatronics.com. tutorial yang bagus.

Saya kemudian mengambil beberapa kode LCD dari Jean0x7BE di Instructables.com dan belajar lebih banyak lagi dari banyak situs lain. Saya mengikuti instruksinya di sana, dan menambahkan kedua perpustakaan yang diperlukan:

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

Saya juga membaca contoh file di perpustakaan SSD1306 dan belajar dari itu.

Pada akhirnya, kode tersebut dikumpulkan dari sumber-sumber ini dan dengan sedikit mengutak-atik, itu memberi saya hasil yang saya cari.

Desainnya sekarang menggabungkan modul ultrasonik kedua untuk sensor walk-up. Berdiri di depan perangkat dan layar menyala, pergi dan mati setelah beberapa detik. Komentari sensor orang jika aktif sepanjang waktu atau jika opsi tombol tekan digunakan.

Langkah 5: Instalasi dan Kalibrasi

Saya merancang kotak untuk diletakkan di atas mesin, menggunakan beberapa kabel (sekarang saya menggunakan kabel telepon 2 pasang) yang menghubungkan antara segel pintu dan badan mesin. Modul ultrasonik dipasang ke atap tempat kaleng menggunakan pita dua sisi.

Sementara mesin memiliki dua sisi atau "ruang" untuk kaleng, saya ingin membuatnya tetap sederhana. Saya menyeimbangkan beban kedua sisi mesin, jadi membaca satu sisi dan "menggandakan" akan memberi saya perkiraan yang baik (cukup).

Saya memulai penilaian proyek ini dengan memeriksa ketinggian minimum dan maksimum tempat kaleng mesin Coke. Kosong, tingginya sekitar 25 , yang berarti rentang kerja sensor ultrasonik (0 - 50cm) cukup dekat (bagi saya, mengingat harga modul ini). Dengan menggunakan matematika dasar ini, saya menghitung rentang di atas kertas dan mengkodekannya. sesuai untuk memberi saya grafik batang dan perkiraan jumlah kaleng.

Setelah diinstal dan dihidupkan, saya benar-benar terkejut dengan percobaan pertama saya. Tidak hanya memberikan pembacaan yang solid yang memantulkan sinyal dari kaleng, ternyata sangat akurat: Perhitungan kasarnya cocok dengan jumlah kaleng sebenarnya di mesin tanpa mengutak-atik lebih lanjut! (Itu yang pertama…).

Secara keseluruhan, proyek yang bermanfaat. Sekarang saya pikir sudah waktunya untuk penyegaran perayaan!!