Ավտոմատ բեռի (վակուումային) անջատիչ ACS712- ով և Arduino- ով. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Բարեւ բոլորին, Փակ տարածության մեջ էլեկտրական գործիք գործարկելը եռուզեռ է, քանի որ օդում ստեղծված ամբողջ փոշու և օդում փոշու պատճառով փոշի է թոքերում: Ձեր խանութի դատարկ գործարկումը կարող է վերացնել այդ ռիսկի մի մասը, բայց այն միացնելն ու անջատելը ամեն անգամ, երբ գործիք եք օգտագործում, ցավ է պատճառում:

Այս ցավը մեղմելու համար ես կառուցել եմ այս ավտոմատ անջատիչը, որի վրա տեղադրված է Arduino- ն ընթացիկ սենսորով ՝ զգալու համար, թե երբ է աշխատում էլեկտրական գործիքը և ինքնաբերաբար միացնում փոշեկուլը: Գործիքի դադարեցումից հինգ վայրկյան անց վակուումը նույնպես դադարում է:

Պարագաներ

Այս անջատիչի պատրաստման համար ես օգտագործել եմ հետևյալ բաղադրիչներն ու նյութերը.

• Arduino Uno -
• ACS712 ընթացիկ տվիչ -
• Attiny85 -
• IC վարդակից -
• Solid State Relay -
• 5V մեխանիկական ռելե -
• HLK -PM01 5V սնուցման աղբյուր -
• PCB- ի նախատիպ -
• Լար -
• Dupont մալուխներ -
• Պլաստիկ պատյան -
• Sոդման երկաթ -
• Sոդող -
• Մետաղալարեր -

Քայլ 1. ACS712- ի միջոցով հոսանքի զգացում

Նախագծի աստղը ACS712 ընթացիկ սենսորն է, որն աշխատում է Hall էֆեկտի սկզբունքով: Չիպի միջով հոսող հոսանքը առաջացնում է մագնիսական դաշտ, որը դահլիճի էֆեկտի սենսորն այնուհետև կարդում և թողարկում է լարումը, որը համաչափ է դրա միջով հոսող հոսանքին:

Երբ հոսանք չի հոսում, ելքային լարումը գտնվում է մուտքային լարման կեսի մեջ և քանի որ այն չափում է AC հոսանքը, ինչպես նաև DC- ն, երբ հոսանքը հոսում է մեկ ուղղությամբ, լարումը բարձրանում է, իսկ երբ հոսանքը փոխում է ուղղությունը, լարումը նվազում է:

Եթե մենք միացնում ենք սենսորը Arduino- ին և գծագրում ենք սենսորի ելքը, կարող ենք հետևել այս վարքագծին էլեկտրական լամպի միջով հոսանքը չափելիս:

Եթե ավելի մոտիկից նայենք էկրանի վրա գծված արժեքներին, կարող ենք նկատել, որ սենսորը իսկապես զգայուն է աղմուկի նկատմամբ, այնպես որ, չնայած այն տալիս է բավականին լավ ցուցանիշներ, այն չի կարող օգտագործվել այն իրավիճակներում, երբ ճշգրտություն է պահանջվում:

Մեր դեպքում մեզ անհրաժեշտ են ընդամենը ընդհանուր տեղեկություններ, եթե էական հոսանք է հոսում, թե ոչ, այնպես որ մենք չենք ազդի դրա բարձրացրած աղմուկից:

Քայլ 2. AC հոսանքի ճիշտ չափում

Անջատիչը, որը մենք կառուցում ենք, կզգա AC սարքերը, այնպես որ մենք պետք է չափենք AC հոսանքը: Եթե մենք պարզապես չափենք հոսանքի ընթացիկ արժեքը, մենք կարող ենք չափել ժամանակի ցանկացած պահի, և դա կարող է մեզ սխալ ցուցմունք տալ: Օրինակ, եթե մենք չափում ենք սինուս ալիքի գագաթնակետին, ապա կարձանագրենք բարձր հոսանքի հոսք, այնուհետև կմիացնենք վակուումը: Այնուամենայնիվ, եթե մենք չափում ենք զրոյական անցման կետում, մենք չենք գրանցի որևէ հոսանք և սխալմամբ ենթադրենք, որ գործիքը միացված չէ:

Այս խնդիրը մեղմելու համար մենք պետք է որոշակի ժամանակահատվածում մի քանի անգամ չափենք արժեքները և որոշենք հոսանքի ամենաբարձր և ամենացածր արժեքները: Այնուհետև մենք կարող ենք հաշվարկել պատկերների միջև եղած տարբերակի միջև եղած տարբերությունը և հաշվարկել հոսանքի իրական RMS արժեքը:

RMS- ի իսկական արժեքը համարժեք DC հոսանքն է, որը պետք է հոսի միևնույն շղթայում `նույն հզորությունը ապահովելու համար:

Քայլ 3. Կառուցեք նախատիպի միացում

Սենսորով չափումը սկսելու համար մենք պետք է ճեղքենք բեռի հետ կապերից մեկը և ACS712 սենսորի երկու տերմինալները շարքով տեղադրենք բեռի հետ: Սենսորը այնուհետև սնվում է Arduino- ից 5 Վ լարման միջոցով, և դրա ելքային կապը միացված է Uno- ի անալոգային մուտքին:

Խանութի vac- ի վերահսկման համար մեզ անհրաժեշտ է ռելե `ելքային վարդակից վերահսկելու համար: Դուք կարող եք կամ օգտագործել կոշտ վիճակի ռելե կամ մեխանիկական, ինչպես ես եմ օգտագործում, բայց համոզվեք, որ այն գնահատված է ձեր խանութի դատարկ հզորության համար: Այս պահին ես չունեի մեկ ալիքի ռելե, այնպես որ առայժմ կօգտագործեմ այս 2 ալիքի ռելեի մոդուլը և այն կփոխարինեմ ավելի ուշ:

Խանութի վակայի ելքային վարդակը միացված կլինի ռելեի և դրա սովորաբար բացված կոնտակտի միջոցով: Երբ էստաֆետը միացված է, շրջանը կփակվի, և խանութի վակն ինքնաբերաբար կմիացվի:

Այս պահին ռելեն կառավարվում է Arduino- ի 7 -րդ կապի միջոցով, այնպես որ, երբ մենք հայտնաբերում ենք, որ սենսորի միջով հոսանք է հոսում, մենք կարող ենք այդ պինն իջեցնել ներքև և այն կմիացնի վակուումը:

Քայլ 4: Կոդի բացատրություն և առանձնահատկություններ

Իսկապես գեղեցիկ հատկություն, որը ես նաև ավելացրել եմ նախագծի ծածկագրին, մի փոքր ուշացումն է, որ վակուումը գործի դնելուց հետո ևս 5 վայրկյան շարունակ: Սա իսկապես կօգնի ցանկացած մնացորդային փոշու հետ, որը ստեղծվում է, մինչ գործիքը ամբողջությամբ դադարում է:

Կոդում դրան հասնելու համար ես օգտագործում եմ երկու փոփոխական, որտեղ ես սկզբում ստանում եմ միլիոնավոր ժամանակը, երբ անջատիչը միացված է, և այնուհետև թարմացնում եմ այդ արժեքը կոդի յուրաքանչյուր կրկնության վրա, մինչ գործիքը միացված է:

Երբ գործիքը անջատվում է, մենք այժմ մեկ անգամ ևս ստանում ենք ընթացիկ միլիոնի արժեքը, այնուհետև մենք ստուգում ենք, թե արդյոք այդ երկուսի միջև տարբերությունն ավելի մեծ է, քան մեր նշված միջակայքը: Եթե դա ճիշտ է, ապա մենք անջատում ենք ռելեն և թարմացնում ենք նախորդ արժեքը ընթացիկով:

Կոդում չափման հիմնական գործառույթը կոչվում է միջոց, և դրանում մենք նախ ընդունում ենք գագաթների նվազագույն և առավելագույն արժեքները, բայց որպեսզի դրանք միանշանակ փոխվեն, մենք ենթադրում ենք շրջված արժեքներ, որտեղ 0 -ը բարձր գագաթն է, իսկ 1024 -ը `ցածր գագաթը:.

Կրկնությունների փոփոխականով սահմանված ամբողջ միջակայքի ընթացքում մենք կարդում ենք մուտքային ազդանշանի արժեքը և թարմացնում ենք գագաթների փաստացի նվազագույն և առավելագույն արժեքները:

Ի վերջո, մենք հաշվարկում ենք տարբերությունը, և այդ արժեքը այնուհետև օգտագործվում է նախկինի RMS բանաձևով: Այս բանաձևը կարելի է պարզեցնել ՝ պարզապես գագաթային տարբերությունը 0,3536 -ով բազմապատկելով ՝ RMS արժեքը ստանալու համար:

Տարբեր հզորության սենսորի տարբերակներից յուրաքանչյուրն ունի տարբեր զգայունություն, ուստի այս արժեքը կրկին պետք է բազմապատկվի գործակիցով, որը հաշվարկվում է սենսորի հզորության գնահատականից դուրս:

Ամբողջական ծածկագիրը հասանելի է իմ GitHub էջում, իսկ ներբեռնման հղումը ՝ ստորև:

Քայլ 5: Փոքրացրեք էլեկտրոնիկան (ըստ ցանկության)

Այս պահին նախագծի էլեկտրոնային և կոդային մասը հիմնականում կատարված է, բայց դրանք դեռևս գործնական չեն: Arduino Uno- ն հիանալի է նմանատիպ նախատիպերի պատրաստման համար, բայց գործնականում այն իսկապես զանգվածային է, ուստի մեզ ավելի մեծ պատյան կպահանջվի:

Ես ուզում էի ամբողջ էլեկտրոնիկան տեղավորել այս պլաստիկ կցամասի մեջ, որն ունի ծայրերի համար գեղեցիկ գլխարկներ, և դա անելու համար ես պետք է փոքրացնեմ էլեկտրոնիկան: Ի վերջո, ես ստիպված էի առայժմ ավելի մեծ պարիսպ օգտագործել, բայց երբ ձեռք բերեմ փոքր ռելեի տախտակը, դրանք կփոխեմ:

Arduino Uno- ն կփոխարինվի Attiny85 չիպով, որը կարող է ծրագրավորվել Uno- ով: Գործընթացը պարզ է, և ես կփորձեմ դրա համար առանձին ձեռնարկ ներկայացնել:

Արտաքին էներգիայի կարիքը հեռացնելու համար ես կօգտագործեմ այս HLK-PM01 մոդուլը, որը AC- ը փոխակերպում է 5V- ի և ունի իսկապես փոքր հետք: Ամբողջ էլեկտրոնիկան տեղադրվելու է երկկողմանի PCB նախատիպի վրա և միացված է լարերով:

Վերջնական սխեման հասանելի է EasyEDA- ում, իսկ դրա հղումը ՝ ստորև:

Քայլ 6: Էլեկտրոնիկան փաթեթավորեք պատյանով

Վերջնական խորհուրդը հաստատ իմ լավագույն աշխատանքը չէ, քանի որ այն մի փոքր խառնաշփոթ ստացվեց, քան ուզում էի: Համոզված եմ, որ եթե դրա վրա ավելի շատ ժամանակ ծախսեմ, ավելի լավ կլինի, բայց գլխավորն այն է, որ այն աշխատեց և էապես փոքր է, քան այն, ինչ Uno- ի դեպքում էր:

Ամեն ինչ փաթեթավորելու համար ես նախ որոշ մալուխներ տեղադրեցի մուտքի և ելքի խրոցակների վրա, որոնք ունեն մոտ 20 սմ երկարություն: Որպես պարիսպ, ես հրաժարվեցի կցամասից, քանի որ այն ի վերջո չափազանց փոքր էր, բայց ինձ հաջողվեց ամեն ինչ տեղավորել միացման տուփի մեջ:

Այնուհետև մուտքային մալուխը սնվում է անցքի միջով և միացվում տախտակի մուտքի տերմինալին, և նույնը կատարվում է մյուս կողմից, որտեղ երկու մալուխներն այժմ միացված են: Մեկ ելքը նախատեսված է խանութի համար, իսկ մյուսը ՝ գործիքի համար:

Ամեն ինչ միացված լինելով ՝ ես համոզվեցի, որ անջատիչը փորձարկեցի նախքան ամեն ինչ պարիսպի մեջ դնելը և ամբողջը ծածկով փակելը: Սարքավորումը կլիներ ավելի գեղեցիկ պարիսպ, քանի որ այն կպաշտպանի էլեկտրոնիկան ցանկացած հեղուկից կամ փոշուց, որը կարող է հայտնվել իմ արհեստանոցում, այնպես որ, երբ ես ունենամ նոր ռելեի տախտակ, ամեն ինչ կտեղափոխեմ այնտեղ:

Քայլ 7: Վայելեք այն օգտագործելուց:

Այս ավտոմատ անջատիչն օգտագործելու համար նախ պետք է մուտքային խրոցը միացնել պատի վարդակին կամ երկարացման մալուխին, ինչպես իմ դեպքում, այնուհետև գործիքը և խանութի թափքը միացված են իրենց համապատասխան խրոցակին:

Գործիքը գործարկելիս վակուումը ինքնաբերաբար միացվում է, այնուհետև կշարունակի աշխատել ևս 5 վայրկյան, մինչև այն ինքնաբերաբար անջատվի:

Հուսով եմ, որ ձեզ հաջողվել է ինչ -որ բան սովորել այս Ուղեցույցից, այնպես որ, եթե դա ձեզ դուր է գալիս, սեղմեք այն սիրված կոճակը: Ես շատ այլ նախագծեր ունեմ, որոնք կարող եք դիտել և չմոռանաք բաժանորդագրվել իմ YouTube ալիքին, որպեսզի բաց չթողնեք իմ հաջորդ տեսանյութերը:

Ողջույն և շնորհակալություն կարդալու համար: