ACS712 және Arduino автоматты жүктеу (вакуум) қосқышы: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бәріне сәлем, Электр құралын жабық кеңістікте іске қосу - бұл әбігерлік, өйткені ауада пайда болған шаң мен ауадағы шаң өкпедегі шаңды білдіреді. Дүкенді босату бұл тәуекелдің бір бөлігін жоя алады, бірақ құралды қолданған сайын оны қосу мен өшіру - бұл ауыртпалық.

Бұл ауруды жеңілдету үшін мен электр құралы жұмыс істеп тұрғанын сезетін және шаңсорғышты автоматты түрде қосатын ток сенсоры бар Arduino автоматты қосқышты жасадым. Құрал тоқтағаннан кейін бес секундтан кейін вакуум да тоқтайды.

Жабдықтар

Бұл қосқышты жасау үшін мен келесі компоненттер мен материалдарды қолдандым:

• Arduino Uno -
• ACS712 ток сенсоры -
• Attiny85 -
• IC розеткасы -
• Қатты күй эстафетасы -
• 5В механикалық реле -
• HLK -PM01 5В қуат көзі -
• ПХД прототипі -
• Сым -
• Dupont кабельдері -
• Пластикалық қоршау -
• Пісіру үтігі -
• Дәнекер -
• Сым үзінділері -

1 -қадам: ACS712 көмегімен токты сезу

Жобаның жұлдызы - бұл ACS712 ток сенсоры, Hall эффект принципі бойынша жұмыс істейді. Микросхема арқылы өтетін ток магнит өрісін тудырады, оны холл эффектісінің сенсоры оқиды және ол арқылы өтетін токқа пропорционалды кернеуді шығарады.

Егер ток өтпесе, шығыс кернеуі кіріс кернеуінің жартысына тең болады және ол ток бір бағытта қозғалатын кезде айнымалы ток пен тұрақты токты өлшейтіндіктен, кернеу жоғарылайды, ал ток бағыты өзгергенде кернеу төмендейді.

Егер сенсорды Arduino -ға қосатын болсақ және сенсордың шығуын жоспарласақ, біз шамдар арқылы өтетін токты өлшеу кезінде осы әрекетті орындай аламыз.

Егер біз экранда көрсетілген мәндерді мұқият қарастыратын болсақ, онда сенсор шуылға өте сезімтал екенін байқауға болады, сондықтан ол жақсы көрсеткіштер береді, бірақ дәлдік қажет болған жағдайда оны қолдануға болмайды.

Біздің жағдайда, егер елеулі ток ағып жатса немесе болмаса, ол алатын шу бізге әсер етпесе, бізге жалпы ақпарат қажет.

2 -қадам: Айнымалы токты дұрыс өлшеу

Біз жасап жатқан коммутатор айнымалы ток құрылғыларын сезеді, сондықтан айнымалы токты өлшеу керек. Егер біз ағымдағы ағымдағы мәнді өлшеуді қаласақ, онда біз уақыттың кез келген нүктесінде өлшей аламыз және бұл бізге қате көрсеткіш береді. Мысалы, егер біз синусолқынның шыңында өлшесек, онда біз жоғары ток ағынын тіркейміз, содан кейін вакуумды қосамыз. Алайда, егер біз нөлдік қиылысу нүктесінде өлшесек, біз ешқандай токты тіркемейміз және құрал қосулы емес деп қателесеміз.

Бұл мәселені жеңілдету үшін біз белгілі бір уақыт аралығында мәндерді бірнеше рет өлшеп, ток үшін ең жоғары және ең төменгі мәндерді анықтауымыз керек. Содан кейін біз суреттердегі формуланың көмегімен және арасындағы айырмашылықты есептей аламыз, ток үшін нақты RMS мәнін есептей аламыз.

Нақты RMS мәні - бұл бірдей қуат шығуын қамтамасыз ету үшін бір тізбекте өтуі керек тұрақты ток.

3 -қадам: прототиптік схеманы құрыңыз

Датчикпен өлшеуді бастау үшін бізге жүктеменің бір байланысын үзіп, ACS712 датчигінің екі ұшын жүктемені қатарлап орналастыру керек. Содан кейін сенсор Arduino -дан 5 В -тан қуат алады және оның шығыс штыры Uno аналогтық кірісіне қосылады.

Цехтық вакты басқару үшін бізге шығыс штепсельін басқаратын реле қажет. Сіз қатты күйдегі релені немесе мен қолданатын механикалық релені қолдана аласыз, бірақ ол сіздің дүкеніңіздің қуаты үшін бағаланғанына көз жеткізіңіз. Менде бір арна релесі болған жоқ, сондықтан мен осы 2 арналы реле модулін әзірше қолданып, кейін ауыстырамын.

Цех вак үшін шығыс штепсель реле және оның қалыпты ашылған контактісі арқылы қосылады. Реле ҚОСУЛЫ болғаннан кейін, схема жабылады және цехтық вак автоматты түрде қосылады.

Реле дәл қазір Arduino 7 -ші түйреуіш арқылы басқарылады, сондықтан біз сенсор арқылы ток өтіп жатқанын анықтаған кезде, біз түйреуішті төмен тартып, вакуумды қосамыз.

4 -қадам: кодты түсіндіру және мүмкіндіктері

Мен жобаның кодына қосқан өте жақсы мүмкіндік - бұл құрал тоқтағаннан кейін вакуумды 5 секундқа жалғастыру үшін сәл кешігу. Бұл құрал толығымен тоқтаған кезде пайда болған қалдық шаңға көмектеседі.

Бұған кодта қол жеткізу үшін мен екі айнымалы мәнді қолданамын, онда мен қосқыш қосылған кезде ағымдағы миллиметр уақытты аламын, содан кейін құрал қосылған кезде кодтың әр қайталануында осы мәнді жаңартамын.

Құрал өшірілгенде, біз ағымдағы миллиметр мәнін тағы бір рет аламыз, содан кейін біз олардың арасындағы айырмашылық көрсетілген интервалдан үлкен екенін тексереміз. Егер бұл рас болса, онда біз релені өшіреміз және алдыңғы мәнді ағымдағы мәнмен жаңартамыз.

Кодтағы негізгі өлшеу функциясы өлшеу деп аталады және онда біз ең алдымен шыңдардың минималды және максималды мәндерін қабылдаймыз, бірақ оларды нақты өзгерту үшін біз инверттелген мәндерді қабылдаймыз, онда 0 - жоғары шың, 1024 - төменгі шың..

Итерация айнымалысы анықтайтын барлық интервалдық кезең ішінде біз кіріс сигналының мәнін оқимыз және шыңдар үшін нақты минималды және максималды мәндерді жаңартамыз.

Ақыр соңында, біз айырмашылықты есептейміз, содан кейін бұл мән RMS формуласымен бұрын қолданылады. Бұл формуланы RMS мәнін алу үшін ең жоғары айырманы 0.3536 -ға көбейту арқылы жеңілдетуге болады.

Әр түрлі ток күші үшін сенсордың әр нұсқасы әр түрлі сезімталдыққа ие, сондықтан бұл мәнді сенсордың амперлік коэффициентіне есептелген коэффициентке көбейту қажет.

Толық код GitHub бетімде бар және жүктеу сілтемесі төменде

5 -қадам: Электрониканы азайтыңыз (міндетті емес)

Бұл кезде жобаның электроника мен код бөлігі негізінен жасалды, бірақ олар әлі практикалық емес. Arduino Uno мұндай прототиптерді жасау үшін өте ыңғайлы, бірақ іс жүзінде бұл өте үлкен, сондықтан бізге үлкен қоршау қажет болады.

Мен барлық электрониканы ұштары үшін жақсы қақпақтары бар пластикалық қондырғыға салғым келді, бұл үшін мен электрониканы кішірейтуім керек. Ақырында маған үлкен қоршауды қолдануға тура келді, бірақ мен кішірек релелік тақтаны алғаннан кейін мен оларды ауыстырамын.

Arduino Uno Uno бағдарламаланатын Attiny85 чипімен алмастырылады. Процесс қарапайым және мен оған жеке оқулық беруге тырысамын.

Сыртқы қуатқа деген қажеттілікті жою үшін мен айнымалы токты 5В-қа түрлендіретін және өте аз ізі бар HLK-PM01 модулін қолданамын. Барлық электроника екі жақты ПХД прототипіне орналастырылады және сымдармен қосылады.

Соңғы схема EasyEDA-да бар және оған сілтемені төменде табуға болады.

6 -қадам: Электрониканы қаптамаға салыңыз

Қорытынды тақта, әрине, менің ең жақсы жұмысым емес, өйткені ол мен қалағандай болды. Егер мен оған көп уақыт жұмсамақ, бұл жақсы болатынына сенімдімін, бірақ ең бастысы, ол жұмыс істеді және Uno -мен салыстырғанда әлдеқайда аз.

Барлығын жинау үшін мен алдымен кіріс және шығыс штепсельдеріне ұзындығы шамамен 20 см болатын бірнеше кабельдерді орнаттым. Қоршау ретінде мен фитингтен бас тарттым, себебі ол тым кішкентай болды, бірақ мен бәрін қосылу қорабының ішіне сыйғыздым.

Кіріс кабелі содан кейін тесік арқылы жіберіледі және борттағы кіріс терминалына қосылады, ал дәл қазір екі кабель қосылған екінші жағынан жасалады. Бір шығыс цехтық вак үшін, екіншісі құралға арналған.

Барлығы қосылғанда, мен бәрін корпусқа салмас бұрын және оны қақпақпен жабудан бұрын коммутаторды тексеруге сенімді болдым. Бұл қондырғы жақсы корпус болар еді, өйткені ол электрониканы менің шеберханамда қалуы мүмкін кез келген сұйықтықтан немесе шаңнан қорғайды, сондықтан мен жаңа реле тақтасын алғаннан кейін бәрін сол жерге көшіремін.

7 -қадам: Оны пайдаланудан ләззат алыңыз

Бұл автоматтандырылған қосқышты пайдалану үшін алдымен кіріс штепсельін розеткаға немесе менің жағдайымдағыдай ұзартқыш кабельге жалғау керек, содан кейін құрал мен дүкен бос орындары тиісті штепсельдік жалғауларға қосылады.

Құрал іске қосылған кезде вакуум автоматты түрде қосылады, содан кейін ол автоматты түрде өшкенше тағы 5 секунд жұмыс істеуін жалғастырады.

Сіз бұл нұсқаулықтан бірдеңе білдіңіз деп үміттенемін, егер сізге ұнаса, сол сүйікті түймені басыңыз. Менің басқа да көптеген жобаларым бар, оларды тексеруге болады және менің келесі бейнелерімді жіберіп алмау үшін YouTube каналыма жазылуды ұмытпаңыз.

Сау болыңыз және оқығаныңызға рахмет!