Každý litr se počítá! Arduino Water Doser „Shield“: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Ahoj! S tímto návodem můžete nadávkovat požadované množství vody. Systém může pracovat v ml a L. Použijeme Arduino UNO, průtokoměr pro počítání množství vody, LCD pro zobrazení stavu, tlačítka pro změnu nastavení a relé pro aktivaci elektromagnetického ventilu.

Systém může mít mnoho aplikací: zalévejte zahradu, míchejte vodu s některými přísadami, naplňte nádrž, kontrolujte spotřebu vody atd.

Při prvním pokusu jsem to zkusil udělat na prkénku, ale kvůli 8 tlačítkům (hodně vodičů), odpojení, špatným opatřením a potřebě testování venku nebo v blízkosti vodního zdroje jsem se rozhodl udělat „štít“.

Pokud jste nikdy nevyráběli desku plošných spojů, možná je nyní vhodná doba. Je to snadné, jen je třeba dávat pozor na zapojené prvky. Udělal jsem rychlý průvodce pro PCB. Pokud potřebujete další podrobnosti, můžete na této stránce najít dobré návody.

POZNÁMKA: Přesnost měření je dána kvalitou průtokoměru. Nejedná se o vysoce přesný dávkovač. Ke kalibraci systému budete potřebovat trpělivost, ale konečný výsledek je docela přesný.

Podívejte se na video!

Krok 1: Materiály

PCB

-Jedna boční měděná deska minimálně 13x10 cm (doporučeno skleněné vlákno)

-Chlorid železitý

-Plastová nádoba

-Plastové rukavice

-Tepelný přenosový papír (žlutý)

-Žehlička (pro tepelný přenos)

-Páječka, pájecí drát, lešticí podložka

-Vrták, 1 mm vrták

Elektronika

-Arduino UNO

-LCD 16x2

-Průtokoměr vody (používám YF-S201)

-10K odpory x 8

-1K odpor

-10K trimpot

-Tlačítka x 8

-Jednořadé samčí přímé kolíkové hlavičky x 21kolíkové

-Jednořadé zakřivené kolíkové hlavičky x 6kolíkové

-Konektory konektoru samice pinů 2 x 6 pinů

-5V reléový modul

-Solenoidový ventil (doporučeno 12, 24 VDC)

-Konektory, dráty

A potrubí podle vašich potřeb

Krok 2: Příprava DPS

Možná je to těžší krok, pokud jste nikdy nevyráběli PCB. Musíte pouze postupovat podle pokynů.

Existuje mnoho způsobů, jak vyrobit DPS, tento funguje pro mě:

1.- Připravte desku leštěním měděného povrchu. Potřebujete získat hladký a brilantní povrch. Poté omyjte mycím prostředkem na nádobí. Jakmile to uděláte, nedotýkejte se povrchu znovu (otisky prstů). Nechte zaschnout

2.- Vytiskněte soubory (PDF) na termotransferový papír. V mém případě mám papír na toner (ne inkoust), takže pro svůj papír potřebujete správnou tiskárnu. Tiskněte na hladký/brilantní povrch papíru.

Poznámka: Soubory jsou připraveny k přenosu, k tisku nepoužívejte zrcadlo. Chcete -li se ujistit, vytiskněte nejprve na normální papír. Písmena uvidíte zpět, ale je to v pořádku.

3.-Vložte papír potištěným povrchem dolů a připevněte jej k desce (měděný povrch). Opravte to pomocí nějaké pásky

4.-Nyní pomocí horké žehličky přeneste stopy na měděný povrch. Udělejte to tak, že pohnete žehličkou a stisknete asi

2–3 minuty.

5.- Nechte vychladnout a poté odstraňte veškerý papír. Můžete jej opatrně vyprat, abyste odstranili zbývající papír. Nepoškozujte koleje !.

6.-Připravte roztok v plastové nádobě. Používejte plastové rukavice !. Na dvě teplé vody (40 C) používám podíl jedné části chloridu železitého. Na výrobu DPS jsem potřeboval 300 ml (100 ml chloridu železitého a 200 ml teplé vody), ale to závisí na velikosti vaší nádoby.

7.- Vložte desku do roztoku, pohybujte nádobou, tu a tam, „dělejte vlny“, abyste odstranili měď. Obvykle to trvá asi 20-30 minut. Kontrolujte desku neustále.

8.-Jakmile byla odstraněna veškerá měď, odejděte a umyjte desku (k manipulaci použijte plastové rukavice). Opět leštěním odstraňte inkoust a podívejte se na měděné stopy.

9.-Pokud chcete, můžete odstřihnout zbývající části desky.

10.-Nyní musíte vyvrtat otvory. Použijte vrták 1 mm. Otvory jsou označeny ve středu kruhů bez mědi.

11.-Nyní můžete přenést horní část. Potištěný papír musí odpovídat otvorům. Jako referenci použijte rohy čar tlačítek. Můžete to udělat proti silnému světlu nebo slunci. Opravte to pomocí nějaké pásky.

Opakujte kroky 3-5.

A PCB je připraveno!

Krok 3: Vytvoření „štítu“

Nyní namontujte a pájejte součásti. Nejprve záhlaví pinů. Potřebujete zatlačit kolíky, abyste získali „dlouhý kolík“, nebo můžete použít jiný typ záhlaví kolíku. Viz obrázek.

Pak odpory. Každý rezistor je nahoře označen příslušnou hodnotou. Pokračujte tlačítky, trimpem, zakřivenými záhlavími kolíků a konektorem female pin.

UPOZORNĚNÍ: Do zóny „krytu“je třeba vložit pásku, aby nedošlo ke kontaktu s kovovou zásuvkou USB

Namontujte LCD a arduino. „0“a „A5“vám ukazují správný způsob připojení.

POZNÁMKA: Váš konečný štít se může lišit od mého, protože jsem opravil některé problémy (konektor relé, „krycí“zóna, razítko kontrastu)

Krok 4: Potrubí

Abych byl upřímný, neznám název v angličtině pro všechny součásti, každopádně potrubí závisí na vaší aplikaci. Viz obrázky, abyste měli představu o tom, jak vytvořit potrubí. Nezapomeňte vytvořit dobře zapojený a utěsněný obvod, protože tlak vody může vystříknout celé místo a elektroniku!

VAROVÁNÍ: Průtokoměr má šipku, která ukazuje směr toku.

Krok 5: Kalibrace

S připraveným „štítem“a potrubím otestujte svůj průtokoměr.

Potřebujete zdroj vody. Testoval jsem senzor poblíž pračky pomocí konektoru přívodu vody na svém elektromagnetickém ventilu (stejného typu) Arduino neumí pohánět elektromagnetický ventil, proto jsem použil relé, takže potřebujete externí zdroj energie, podle napětí vašeho elektromagnetického ventilu, viz schéma. K přerušení jednoho řádku použijte „COM“a „NO“. Používám solenoidový ventil 220 V ze staré pračky. Pokud potřebujete koupit elektromagnetický ventil, doporučuji nízkonapěťový (12 nebo 24 voltů). Nezapomeňte si vybrat ten, který můžete dodat.

I když průtokoměr udává pulzy x litr, musíte to vyzkoušet, vzhledem ke konkrétnímu tvaru potrubí.

Například můj výstup průtokoměru je 450 pulzů x litr, ale při testu jsem dostal jen 400. Další faktor, nemohl jsem pracovat s plně otevřeným přívodním ventilem, protože hodnoty se staly nestabilní. Takže je třeba také kalibrovat ventil přívodu vody.

POZNÁMKA: Nezapomeňte pracovat v rámci parametrů vašeho senzoru, v mém případě 1-30 l/min a 1,75 MPa.

Jak jsem řekl, vše závisí na kvalitě a specifikacích průtokoměru.

Připojte senzor ke štítu. Nahoře jsou vytištěny příslušné konektory.

+ = 5V (červený vodič)

- = GND (černý vodič)

S = signál nebo puls (žlutý vodič)

Reléový modul má stejné značky.

Připravil jsem kód pro počítání impulsů. Můžete použít START/STOP a RST CNT. Použijte 1litrovou láhev, kbelík nebo kádinku a stiskněte tlačítko Start. Zastavte, jakmile dosáhnete 1 litru. Opakujte několikrát, abyste získali vzor. Stisknutím tlačítka RST CNT vynulujete počítadlo a začnete znovu.

Nyní znáte pulzy x litry vašeho senzoru.

Podívejte se na video.

Krok 6: Dávkovač vody

Hardwarové vlastnosti:

LCD: Zobrazí stav, „SP“je požadovaná hodnota nebo požadované množství vody a „CNT“je počítadlo. Zavedl jsem kód, který dělá lcd, funguje jako dvě obrazovky. Funkce ml a funkce L jsou zcela nezávislé.

START/STOP: Je funkce „přepínání“. po uvolnění tlačítka zachováte relé a systém v chodu. Pokud stisknete znovu, systém se zastaví a relé je „VYPNUTO“. Všechna tlačítka nefungují, pokud je systém ZAPNUTÝ

JEDNOTKA: Přepínání mezi ml a L při zachování nastavení a hodnot předchozí obrazovky. Je to také funkce „přepínání“. Pokud je nízká, jste na obrazovce ml a pokud je vysoká, jste na obrazovce L.

RST SP: Resetujte nastavenou hodnotu na aktuální obrazovce a zadejte novou.

RST CNT: Obnovením počitadla na aktuální obrazovce zahájíte nové počítání. Pokud je čítač vyšší nebo roven nastavené hodnotě, systém se nespustí.

Tlačítka sčítačů: Máte 4 tlačítka pro změnu požadované hodnoty, +1, +10, +100, +1000. Toto je snadný způsob, jak změnit nastavení. Tlačítka sčítačů nefungují, když je systém spuštěný. K funkci ml nelze přidat +1.

Softwarové funkce:

Senzor jsem bral jako tlačítko (velmi rychlé stisknutí!) Používá stejnou funkci "debounce" všech tlačítek. Po dokončení kola (každých 2, 5 ml) senzor odešle „maximum“. Zbytek času je „nízký“, stejný účinek při stisknutí tlačítka.

Vaše pulsy x litry a ml x puls stačí zavést následovně:

V předchozím kroku jste testovali senzor a získali jste své výstupní impulzy. Zkuste číslo zaokrouhlit.

float cal_1 = 2,5; // Kalibrace ml x puls

Kde cal_1 = 1000/pulsy na litr (můj případ; 1000/400 = 2,5 ml x puls

int cal_2 = 400; // Kalibrace impulzů x litrů

Toto je perfektní kulaté číslo do práce. Nevím, jestli budete mít takové štěstí, jako jsem měl já. Proveďte poslední kalibraci, abyste nastavili chybu na minimum

Proměnné jsou „int“, takže pokud potřebujete větší čísla, změňte na „dlouhé“nebo „bez znaménka dlouhé“

Na videu můžete vidět fungování štítu. S trochou trpělivosti můžete dosáhnout téměř dokonalého výkonu.

Krok 7: Automatický reset

Upraveno 23. 2. 2018, Testování

Žádost od uživatelů. Poté, co čítač dosáhne požadované hodnoty, bude automaticky nastaven na 0, aby se zahájilo nové počítání. Pokud systém neběží, můžete vždy použít tlačítko Reset.