Automatický koš: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Ahoj kamarádi!

Pokud sledujete můj kanál delší dobu, pravděpodobně si pamatujete projekt o odpadkovém koši s automatickým krytem. Tento projekt byl jedním z prvních v Arduinu, dá se říci můj debut. Ale mělo to jednu velmi velkou nevýhodu: systém spotřeboval více než 20 miliampérů, což znemožnilo autonomní práci z baterií. A dnes, s novými znalostmi a desítkami projektů za sebou, tento problém napravím.

Krok 1: Součásti

Abychom to vytvořili, potřebujeme kbelík s krycím otvorem na závěsech. Toto bylo zakoupeno v domácích potřebách a nazývalo se kbelík na prací prášek. Jako desku Arduina jsem vzal model Nano. Servopohon je žádoucí s kovovým reduktorem. Další - ultrazvukový snímač vzdálenosti a přihrádka na baterie pro 3 prstové baterie. Pro krásu si vezměme toto stylové plastové pouzdro.

• Arduino NANO
• Senzor dosahu
• Servo
• Držák baterie
• Krabice
• MOSFET Důrazně doporučujeme použít elektrolytický kondenzátor 10V 470-1000 uF
• Rezistor 100 Ohm
• Rezistor 10 kOhm

Krok 2: Hardware

Nejprve se zbavíme přebytečného plastu na krytu. Je to západka a rukojeť. Čidlo vzdálenosti perfektně zapadá do krabice, vyčnívají pouze připojovací kolíky. Odstraníme je. Nejprve uřízneme plast kolíků. U servopohonu prodlužujeme dráty, protože musí sahat až k popelnici. A vše propojujeme podle tohoto jednoduchého obvodu. Senzor bude napájen z jednoho z kolíků Arduina, aby nepájel hromadu vodičů k napájecímu kolíku, protože tam je již připojeno servo.

Nyní umístíme vše do pouzdra. Nejprve uděláme otvory pro senzor. Středy jsem označil nožem. Nejprve jsem pro přesnost středu vyvrtal otvor běžným vrtákem a poté jej zvětšil krokovým vrtákem. Vše zalijte horkým lepidlem. Přihrádka na baterie je přilepena oboustrannou lepicí páskou a vodič od servopohonu projde bočním otvorem.

Krok 3: Servo a box Mount

Na tomto místě nyní vyčistěte stranu servopohonu smirkovým papírem a kryt přihrádky. Slepíme je obvyklým sekundovým lepidlem. Můžeme jej dodatečně posílit stahovacími páskami. Také musíte vytvořit drážku pod dráty, aby nebyly silně upnuty. Servopohon samozřejmě musí vstoupit do kbelíku a na ničem nelpět. Dráty se připevňovaly podél okraje kbelíku horkým lepidlem.

Samotná krabice je připevněna k lopatě pomocí šroubů a matic. Je nutné jej opravit tak, aby paprsek senzoru nezachytil kryt koše. Za tímto účelem můžete pod horní šrouby vložit několik matic.

Krok 4: Mechanismus

Nejprve jsem to udělal z tyčinky zmrzliny. Byl ale příliš tlustý a nedovolil, aby se kryt volně zavřel. Pak jsem udělal to samé z kusu kovové nádoby na konzervu. V horní části je tyč servopohonu upevněna kusem kancelářské sponky. A tento kus je přilepen pomocí lepidla a sody na kovový pás.

Pojďme to namontovat. Servo velmi opatrně otočte do krajní polohy a kolébku zafixujte v poloze otevřeného krytu. Nyní se náš kbelík zavírá a otevírá. Udělejte to opatrně, protože tento čínský výrobek se může rozbít, pokud bude práce naopak. V zásadě je hardwarová část připravena, pokračujme k programování. Nejprve napíšeme jednoduchý algoritmus bez úspory energie.

Krok 5: Programování v XOD

Používám vizuální programovací jazyk XOD, je založen na uzlech. Uzel je blok, který představuje buď nějaké fyzické zařízení, jako je senzor, motor nebo relé, nebo nějakou operaci, jako je sčítání, porovnávání nebo zřetězení textu. Můžete sledovat celý proces vytváření projektu whisky v XOD v mém videu o odpadkovém koši. Také první fotografie je jednoduchý program XOD bez nějaké „hystereze“a třetí fotografie je s ní.

Projekt XOD odpadkového koše si můžete stáhnout na stránce projektu na GitHubu.

Jak jste si již všimli, k vytvoření tohoto zařízení jsme nepotřebovali znalost žádných programovacích jazyků. Jen jsme museli správně vymyslet logiku práce a vědět, které uzly v programu existují. Je to úkol na pár večerů čtení dokumentace. V xod jasně vidíme, jaká data se přenášejí, odkud se přenášejí a odkud přicházejí. Vytvořit dlouhý list kódu je dalším krokem fanoušků Arduina. Zde můžete začít s funkčním programováním.

Takže to funguje! Promluvme si o úsporách energie.

Krok 6: Úspora energie. Úpravy hardwaru

Máme tedy 3 spotřebitele energie, samotné Arduino, senzor a servopohon. Aby Arduino méně žralo z baterie, musíte vypnout LED „pwr“, která neustále svítí, když je na desce napájení. Stačí zkrátit stopu, která k němu vede.

Dále je na zadní straně desky regulátor napětí, ten také nepotřebujeme, ukousněte jeho levý pin. Nyní Arduino v režimu spánku potřebuje doslova pár desítek mikro zesilovačů. Senzor lze zapnout a vypnout přímo pomocí Arduina.

Servo v pohotovostním režimu však spotřebovává spoustu energie. Takže použijeme mosfetový tranzistor jako ve videu o elektronickém předpovědi počasí. Z tohoto seznamu si můžete vzít jakýkoli mosfet. Také potřebujete odpor 100 ohmů a 10 kilo ohmů. Úplný seznam komponent pro projekt nechám v popisu pod videem.

Nový obvod bude vypadat takto, servo napájené přes mosfet. Na začátku pohybu odebírá servo velký proud, takže je třeba dát kondenzátor na příkon.

Krok 7: Programování. Arduino IDE

Logika práce je následující. Xod bohužel ještě nepřidal režimy napájení, takže jsem firmware napsal klasicky v Arduino IDE, kde systém reguluji knihovnou „LowPower“. Probuďte se, dodejte energii senzoru, změřte vzdálenost a senzor vypněte. Pokud potřebujete otevřít a zavřít kryt, připojte napájení k servu, zapněte jej a znovu vypněte napájení.

Skicu Arduino IDE si můžete stáhnout ze stránky projektu GitHub

Krok 8: Závěry

Nyní obvod v pohotovostním režimu spotřebovává asi 0,1 miliampéru a může bezpečně fungovat po dlouhou dobu z prstových baterií. Ale podívejte se, o co jde: ke stabilnímu provozu potřebujete napětí vyšší než 3,6 V, tedy vyšší než 1,2 V na baterii.

Soudě podle grafu pro alkalickou baterii je vidět, že se baterie vybije přesně polovinu, tj. Přibližně 1,1 ampérhodiny. To je přibližně 460 dní práce v pohotovostním režimu, není to špatné? Baterie ale vydá jen polovinu kapacity a poté ji lze vložit například do dálkového ovladače z televize. Pokud ale použijete lithiové baterie, budou fungovat téměř na 100% kapacity, a to je téměř 3 ampérhodiny, tedy 3krát déle. Lithiové baterie jsou dražší než alkalické, ale myslím, že to stojí za to.

Děkujeme za pozornost a nezapomeňte, že existuje video o vytváření tohoto projektu!