Výukový program K40 Laser Cooling Guard: 12 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

K40 Laser Cooling Guard je zařízení, které snímá průtok a teplotu chladicí kapaliny K40 Co2 Laser. V případě, že průtok klesne pod určité množství, Cooling Guard vypne laserový spínač a zabrání přehřátí lasertube. Poskytuje také informace o tom, kolik tekutiny prochází trubicí za minutu a při jaké teplotě.

O této sestavě jsem natočil docela podrobné video na YouTube, takže pokud si chcete vytvořit vlastní, postupujte podle pokynů.

Krok 1: Co potřebujeme

1 Arduino Nano

1 1602 LCD displej (16x2 řádky)

1 snímač průtoku / 3/4 snímač průtoku kapalné vody s Hallovým efektem

1 reléová deska / 5v KF-301

1 10k termistor

1 10k odpor

2 1k odpory

1 prkénko nebo prototypování DPS / Udělal jsem DPS ve videu, které si můžete stáhnout a objednat zde:

bit.ly/34N6dXH

Také jsem vytvořil nákupní seznam Amazon se všemi součástmi:

amzn.to/3dgVLeT

Krok 2: Schéma

Schéma je přímočaré, doporučil bych však nepoužívat pin D0, protože jej používá Arduino pro sériové rozhraní. Můžete snadno použít další bezplatný pin. Jediné, co musíte udělat, je změnit „0“na port, ke kterému připojíte reléovou desku v kódu.

Krok 3: Arduino Nano

Krok 4: Termistor

Pro termistor musíme vytvořit dělič napětí, proto zapojíme 10k restistor paralelně mezi zem a termistor. Termistor je v zásadě odpor, který mění odpor podle teploty.

Chcete -li získat údaje ve stupních. f nebo c potřebujeme vědět, jaké hodnoty nám tento termistor dává při 100 stupních. c a 0 ° c.

Změřil jsem to a přinesl výsledky do svého kódu Arduino. S trochou matematiky nyní vypočítává a zobrazuje teplotu. Důležité je, že jako hodnoty pro 100 stupňů použijete odpor 10k. c se liší od termistoru 100k. Protože toto zařízení později používáme k získání představy o tom, jak se chladicí kapalina zahřívá, navrhuji použít předem zadané hodnoty odporu. V takovém případě nemusíte nic měnit.

Termistor nemá žádnou polaritu.

Krok 5: 1602 LCD displej

Protože pro LCD nepoužívám sériové rozhraní, připojuji jej přímo k Arduinu. K regulaci kontrastu displeje jsem použil dva 1k odpory mezi zemí a V0. Pro nastavitelnou úroveň kontrastu se však doporučuje použít potenciometr. Jak postupem času korodovaly, šel jsem s pevnou hodnotou odporu.

Jinak musíme připojit všechny vodiče, jak je znázorněno na obrázku

Krok 6: Snímač průtoku

Flow Hall Effect Sensor je v zásadě pulzní generátor. V kusu potrubí nebo vodotěsném pouzdru je rotor, který se otáčí, když kapalina prochází skrz. Na okraji rotoru jsou malé magnety, které indukují zachycení do přijímací cívky.

Tyto impulzy pak může počítat Arduino např.

S trochou matematiky a kódu můžeme nyní tyto impulzy přeložit na litry za minutu.

Flow Flow Sensor potřebuje k provozu 5v a má třetí žlutý vodič pro signál, který se připojuje k portu D2 našeho Arduino Nano.

Flow Flow Senzor, který používám (v nákupním seznamu Amazon), má minimální odečet 2 l/min, což je pro laser K40 docela limit, protože pro mé nastavení chladicí „vývar“prochází radiátorem, laserovou trubicí a analogovým průtokem metr pomocí 8mm hadic. I když používám docela výkonnou pumpu, na konci vychází jen 1, 5 l/min. Na začátku jsem měl nějaké problémy, protože snímač průtoku neukazoval vůbec nic…. Nakonec jsem snímač namontoval svisle k nádrži, abych měl dostatečný průtok, který snímač zakóduje … Na závěr bych doporučil použít jiný snímač průtoku, který je přesnější … najdete je na ebay z Číny za přibližně 6 dolarů.

Krok 7: Reléová deska

Relé je elektromechanický spínač. Když Arduino vyšle signál (+5v) na reléovou desku, relé sepne. Jedná se o dvojčinné relé, nejprve pájíte uzemnění k zemi, za druhé můžete spíše pájet na otevřenou nebo uzavřenou stranu relé. Co znamená, že když relé nedostane žádný signál z Arduina, zůstane otevřené (světlo je vypnuté), připájejte jej na druhou stranu a je sepnuto (světlo svítí), když z desky Arduino není přijímán žádný signál. V našem případě chceme, aby relé bylo vypnuto (otevřený obvod), pokud není přijímán žádný signál.

Pro jistotu použijte svůj multimetr a změřte kolíky desky.

Červená LED indikuje, že deska nedostává žádný signál z Arduina. Červená a zelená znamená, že je signál a relé se přepíná.

Krok 8: Kód

Zde je to, co tento systém dělá:

Čte snímač průtoku a termistor.

Dokud je průtok vyšší než 0, 5 l/min arduino udržuje relé sepnuté, což znamená, že laserová trubice může fungovat.

Pokud průtok klesne kvůli chybě čerpadla nebo jste jej jednoduše zapomněli zapnout, relé se rozepne a laser se automaticky vypne.

Můžete pokračovat a přidat kód pro nastavení mezní teploty, kterou by měl laser také vypnout … je to na vás.

V tomto nastavení prozatím displej zobrazuje pouze teplotu, aniž by to mělo vliv na relé.

Můžete také slabé nastavení v kódu, přidal jsem vedle hodnot popisy, abyste věděli, co to je.

Můžete například vyměnit deg. C až deg. F jednoduchým prohozením dvou písmen (popsáno v souboru kódu).

Krok 9: Konzola

Zde je soubor pro uložení naší sestavy pomocí PCB, který jsem navrhl (krok níže)

Formáty souborů jsou: Corel Draw, Autocad nebo Adobe Illustrator

Do těchto souborů jsem přidal desku plošných spojů jako referenci velikosti, kterou je třeba před řezáním laserovou řezačkou odstranit.

Díly jsou rozloženy tak, že můžete nejprve vygravírovat logo a název, poté zastavit stroj, když se dostal přes toto, a vystřihnout ho.

Pilník je vyroben na 4mm překližku nebo akrylát!

Krok 10: DPS

Jak vidíte na videu, měl jsem na svém prvním rozvržení desek plošných spojů nějaké problémy a selhání … Nicméně jsem je opravil a nahrál sem tento soubor. Tento soubor zip můžete jednoduše nahrát na libovolnou webovou stránku výrobců desek plošných spojů a objednat si jej.

Deska plošných spojů je vyrobena ze softwaru Kicad, který je zdarma ke stažení!

Před objednáním si soubor zkontrolujte sami! V případě selhání nebo problému s rozložením neručím!

Krok 11: Nastavení

Posledním krokem je nastavení ochranného krytu laserového chlazení K40.

Reléový kontakt musí být spojen v sérii mezi laserovým spínačem laserového stroje K40. Proto jej můžete raději připájet mezi samotný spínač, který je umístěn na krytu přístroje, nebo jej můžete připojit přímo k napájecímu zdroji. V mém případě vedou k přepínači z mého napájecího zdroje dva růžové kabely, takže jsem jeden odpojil a spojil obvod mezi nimi (v sérii) pomocí kabelové svorky Wago.

Rozhodl jsem se připojit průtokoměr jako poslední část řetězu těsně předtím, než kapalina proudí zpět do nádrže.

V mém případě, protože jsem již měl analogový průtokoměr, jsem si objednal termistor s kovovou zástrčkou, která se do něj šroubuje. Jinak můžete termistor jednoduše ponořit do nádrže. Ujistěte se, že je umístěn vedle zásuvky, abyste získali přesnější čtení.

Před otevřením poklopu odpojte laser od sítě!

A je hotovo! Dejte mi vědět, co si myslíte.