Ինչպես կառուցել Arduino կշեռքներ. 8 քայլ (նկարներով)

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

Լոնդոնի Restart Project- ում մենք անցկացնում ենք վերանորոգման միջոցառումներ, որտեղ հանրությանը հրավիրվում է բոլոր տեսակի էլեկտրական և էլեկտրոնային իրեր բերել վերանորոգման, որպեսզի դրանք փրկեն աղբավայրից: Մի քանի ամիս առաջ (մի միջոցառման, որին ես իրականում չէի մասնակցում) ինչ -որ մեկը բերեց խոհանոցի ինչ -որ սխալ կշեռք, որը ոչ ոք չկարողացավ ուղղել:

Երբևէ որևէ թվային կշռման կշեռքի ներսում տեսած չլինելով և չգիտելով, թե ինչպես են դրանք աշխատում, ես որպես մարտահրավեր ընդունեցի դրանք ուսումնասիրելը ՝ այդ ընթացքում կառուցելով իմ սեփական երկու տարբերակ:

Եթե ցանկանում եք կառուցել ձեր սեփական կշեռքները կամ կշռման գործառույթ ներառել ավելի լայն նախագծում, կարող եք օգտագործել այս Հրահանգը որպես հիմք, անկախ ձեր պահանջներից, գրամի կոտորակից մինչև բազմաթիվ կիլոգրամներ կշռելուց:

Հետևաբար, ես կկենտրոնանամ էլեկտրոնիկայի, ծրագրակազմի և հիմքում ընկած սկզբունքների վրա: Ինչպես եք իրականացնում ձեր սեփական նախագիծը, լիովին կախված է ձեզանից:

Ես նաև ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես դրանք չափաբերել, նույնիսկ եթե դուք չունեք որևէ ստանդարտ կշիռ:

Հետազոտությունս կատարելով և հաստատելով այն ՝ կառուցելով իմ սեփական կշեռքները, ես գրեցի կշեռքի կշեռքի սկզբունքները, ներառյալ այն ամենը, ինչ կարող եմ եզրակացնել սխալների հայտնաբերման վերաբերյալ, Վերագործարկման նախագծի վիքիում: Գնացեք և նայեք:

Քայլ 1: Ընտրելով ձեր բեռնախցիկները

Բոլոր թվային կշեռքները կառուցված են կամ 4-տերմինալ բեռնախցիկի կամ չորս 3-տերմինալ բեռնախցիկների շուրջ: Որը ձեռք բերելը կախված է նրանից, թե ինչպիսի կշեռքներ եք ցանկանում պատրաստել: Նրանք բոլորը էլեկտրականորեն համատեղելի են և բավականին էժան, այնպես որ կարող եք հետագայում փոխել ձեր կարծիքը կամ փորձերի համար ձեռք բերել մեկից ավելի տեսակներ:

100 գ-ից մինչև 10 կգ առավելագույն բեռնվածությամբ խոհանոցային կամ փոստային կշեռքների համար կարող եք ձեռք բերել ալյումինե ձողից բաղկացած 4 տերմինալային բեռնախցիկներ: Սա տեղադրված է հորիզոնական, մի ծայրում հենված, իսկ մյուս մասում `կշռման հարթակին: Այն ամրացված է լարվածության 4 չափիչ սարքերով: Ես ամբողջությամբ բացատրում եմ, թե ինչպես է այն աշխատում իմ վիքի հոդվածում, այնպես որ ես այստեղ չեմ կրկնի:

Դրանք ավելի քիչ են հարմար ավելի ծանր բեռների համար, ինչպիսիք են լոգարանի կշեռքները, որտեղ մարդու ամբողջ քաշը, որը պարտադիր չէ, որ կենտրոնացած է հարթակի վրա, ավելի լավ է ապահովվում հարթակի 4 անկյուններին հենվող 4 բեռնախցիկներով:

Սա այն է, որտեղ չորս 3 տերմինալային բեռնախցիկներն ավելի հարմար են: Լայնորեն հասանելի են յուրաքանչյուրը 50 կգ գնահատական ունեցողները, որոնք միասին կշռեն մինչև 200 կգ:

Նույնիսկ ավելի բարձր վարկանիշ ունեցող մյուսները նախատեսված են ուղեբեռի կշեռքների նորաձևությունից հետո չափվելիք քաշը կասեցնելու համար

Քայլ 2: Այլ ինչ է անհրաժեշտ

Բացի ձեր բեռնախցիկից կամ բեռնախցիկներից, ձեզ հարկավոր է.

• Արդուինո: Դուք կարող եք գործնականում օգտագործել ցանկացած տիպ, որը ձեզ դուր է գալիս, բայց ես օգտագործեցի Nano- ն, քանի որ այն ներկառուցված է USB ինտերֆեյսով և դեռ ընդամենը մի քանի ֆունտ արժե:
• HX711 մոդուլ: Սա կարող է միացվել ձեր բեռնախցիկին, բայց մատչելի է շատ էժան ՝ որպես առանձին աղբյուր բազմաթիվ աղբյուրներից:
• Նախատիպերի ստեղծման համար `400 կետանոց տախտակ, ցատկող կապանքներ, կապում և վարդակից շերտեր:

Ձեզ նույնպես կպահանջվի փայտ, պլաստմասսա, պտուտակներ, սոսինձ կամ այն, ինչ ձեզ հարկավոր է նախագծի ձեր կոնկրետ տարբերակի համար:

Քայլ 3: Մասերի պատրաստում

HX711 մոդուլը տախտակի վրա օգտագործելու համար 4 լայն լայնությամբ ամրացրեք կապիչը HX711- ի միջերեսի կապերին (GND, DT, SCK, VCC):

Բեռնախցիկի հեշտ միացման և անջատման համար (մասնավորապես, եթե դուք փորձարկում եք մեկից ավելի տեսակավորում) 6 անիվային կապում կպցրեք 6 լայն կապող վարդակի ժապավեն: (Ձեզ անհրաժեշտ են միայն E+, E-, A- և A+ կապում, բայց ես, այնուամենայնիվ, տեղադրել եմ 6 լայն լայնությամբ ժապավեն, եթե ցանկանայի մյուս երկուսի հետ փորձարկել):

Եթե դուք օգտագործում եք 4-մետաղալար բեռնախցիկ, ապա ձեզ հարկավոր է միացնել 4 լարերը բեռնախցիկից դեպի 4 լայն քորոց: Առաջին երկու կապում կլինեն E+ և E- և մյուս երկու A- և A+: Ես կպցրեցի զոդման հոդերը PVC ժապավենով `դրանք պաշտպանելու համար: Նշումը մի ծայրում և համապատասխան նշանը կապի վարդակի վրա նշանակում է, որ ես գիտեմ, թե որ ուղղությամբ պետք է այն միացնել, չնայած կարծում եմ, որ դա կարևոր չէ:

Տարբեր բեռնախցիկներ տարբեր կերպ են գունավորում լարերը, բայց հեշտ է ասել, թե որն է: Փորձարկման հաշվիչով դիմադրության տիրույթում չափեք դիմադրությունը յուրաքանչյուր զույգ լարերի միջև: Կան 4 լարերի 6 հնարավոր զույգ, բայց դուք կստանաք ընդամենը 2 տարբեր ընթերցումներ: Կլինեն 2 զույգ, որոնք կարդում են 33% -ով ավելի, քան մնացած 4 -ը, ասենք, 1 000Ω 750Ω- ի փոխարեն: Այդ զույգերից մեկը E+ և E- է, իսկ մյուսը ՝ A+ և A- (բայց կարևոր չէ, թե որն է):

Երբ ամեն ինչ աշխատի, եթե ինչ-որ բան դնելիս սանդղակը բացասական կշիռ է կարդում, փոխանակեք E+ և E-: (Կամ A+ և A- եթե ավելի հեշտ է: Բայց ոչ երկուսն էլ):

Քայլ 4: Ինչպես օգտագործել 3-մետաղալար բեռնախցիկներ

Եթե դուք օգտագործում եք չորս եռալար բեռնախցիկ, դուք պետք է դրանք մեզ միացնեք գիպսաստվարաթղթի հետ և վերցրեք E+, E-, A+ և A- միացումները համակցությունից:

Քանի որ ձեր մետաղալարերի գույները կարող են տարբերվել իմից, եկեք յուրաքանչյուր բեռնախցիկի 3 լարերի գույները կոչենք A, B և C:

Փորձարկման հաշվիչով դիմադրության տիրույթում չափեք դիմադրությունը յուրաքանչյուր զույգ լարերի միջև: Կան 3 հնարավոր զույգեր, բայց դուք կչափեք ընդամենը 2 տարբեր ընթերցումներ: Նշեք այն զույգը, որը կարդում է մյուս երկուսից երկու անգամ: Callանգահարեք այս զույգը A և C. Այն, ինչ դուք դուրս եք թողել, B է: (B- ի և A- ի կամ C- ի դիմադրությունը A- ի և C- ի միջև դիմադրության կեսն է):

Պարզապես ասված է, որ պետք է 4 բեռնախցիկները միացնել քառակուսու մեջ, որոնցից յուրաքանչյուրի A մետաղալարը միացված է իր հարևանի A լարին, իսկ C մետաղալարը ՝ մյուս հարևանի C լարին: Քառակուսի հակառակ կողմերում գտնվող երկու բեռնախցիկների B լարերը E+ և E- են, իսկ մյուս զույգի B լարերը `A+ և A-

Քայլ 5: Լարերի տեղադրում

Հացաթուղթը միացնելը շատ պարզ է, անհրաժեշտ է ընդամենը 4 թռիչք: Fritzing գրադարանը ինձ առաջարկեց HX711 մոդուլի մի փոքր այլ տարբերակ, քան իմը, բայց էլեկտրագծերը նույնն են: Կարող եք հետևել գծապատկերին, կամ եթե այլ Arduino եք օգտագործում, միացրեք այն, ինչպես ստորև բերված աղյուսակում.

Arduino Pin HX711 Pin 3V3 VCC GND GND A0 SCK A1 DT

Քայլ 6: Բեռախցերի տեղադրում

Բեռնախցիկի ալյումինե ձողի տեսակը յուրաքանչյուր ծայրում ունի երկու թելերով անցք: Դուք կարող եք օգտագործել մեկ զույգ `այն հարմար հիմքի վրա ամրացնելու համար, որի միջև ընկած հատվածը կա: Մյուս զույգը, որը կարող եք նույն կերպ օգտագործել, կշռման հարթակ տեղադրելու համար, կրկին ՝ հեռավորությամբ: Փորձնական նպատակների համար կարող եք օգտագործել փայտի կամ պլաստիկի ցանկացած կտոր, բայց ձեռքի փայլուն վերջնական արտադրանքի համար կցանկանաք ավելի շատ հոգ տանել:

Չորս եռալար բեռնախցիկներն ամրացնելու ամենադյուրին ճանապարհը երկու կտոր նրբատախտակի միջև է: Ես երթուղիչով 4 հիմք եմ դրել հիմքում, որպեսզի չորս բջիջները դրականորեն տեղակայվեն: Իմ դեպքում, ստորգետնյա հատվածներին անհրաժեշտ էր մի փոքր ավելի խորը կենտրոնական ջրհոր, որպեսզի ներքևի երկու պտուտակներ չհենվեին հիմքի վրա:

Ես օգտագործեցի տաք հալվող սոսինձ ատրճանակ ՝ բեռի բջիջները հիմքի վրա ամրացնելու համար, ինչպես նաև շերտագիծը ամրացնելու համար մեջտեղում գտնվող հիմքի վրա: Հետո ես ծանրորեն սեղմեցի կշռման հարթակը նրանց վրա այնպես, որ բեռնախցիկների գագաթներին առաջացած բշտիկները թեթև ծակոցներ առաջացրին: Ես դրանք խորացրեցի երթուղղիչով և ստուգեցի, որ դրանք դեռ լավ են համընկնում բեռնախցիկների հետ: Այնուհետև ես դնում էի տաք հալեցման սոսինձ յուրաքանչյուր խորշի վրա և դրա շուրջը և արագ սեղմում էի կշռման հարթակը բեռնախցիկների վրա, մինչև սոսինձը պնդանա:

Քայլ 7: Arduino- ի ծրագրավորում

Ենթադրում եմ, որ դուք ունեք Arduino IDE- ն ձեր համակարգչում և գիտեք, թե ինչպես օգտագործել այն: Եթե ոչ, ապա դիտեք Arduino- ի բազմաթիվ ձեռնարկներից մեկը, որն այստեղ իմ նպատակը չէ:

IDE բացվող ընտրացանկերից ընտրեք Էսքիզ - Ներառել գրադարանը - Կառավարեք գրադարանները…

Որոնման դաշտում մուտքագրեք hx711: Այն պետք է գտնի HX711-master: Կտտացրեք Տեղադրեք:

Ներբեռնեք կից ֆայլը HX711.ino օրինակի ուրվագիծը: IDE File բացվող ընտրացանկից բացեք նոր ներբեռնած ֆայլը: IDE- ն կասի, որ այն պետք է լինի թղթապանակում, թույլ տվեք տեղադրել այն մեկում:

Կազմեք և վերբեռնեք ուրվագիծը, այնուհետև IDE- ում կտտացրեք սերիայի մոնիտորին:

Ստորև բերված է ելքի որոշ օրինակ: Նախաստորագրման փուլում այն ցուցադրում է միջինում 20 հում ընթերցում HX711- ից, այնուհետև սահմանում է թարը (այսինքն `զրոյական կետ): Դրանից հետո այն տալիս է մեկ չմշակված ընթերցում ՝ միջինը 20 և միջինը 5 -ով պակաս տարա: Ի վերջո, միջինը 5 -ով պակաս մուրհա և բաժանված մասշտաբի գործոնի վրա `գրամներով ճշգրտված ցուցանիշ տալու համար:

Յուրաքանչյուր ընթերցման համար տալիս է միջինացված 20 -ը, իսկ ստանդարտ շեղումը: Ստանդարտ շեղումը այն արժեքների կատաղությունն է, որի շրջանակներում ակնկալվում է, որ բոլոր չափումների 68% -ը կլինի: 95% -ը կլինի երկու անգամ այս միջակայքում, իսկ 99,7% -ը `երեք անգամ: Այդ պատճառով դա օգտակար է որպես արդյունքի պատահական սխալների միջակայքի չափման միջոց:

Այս օրինակում, առաջին ընթերցումից հետո, ես հարթակի վրա տեղադրեցի նոր ֆունտ մետաղադրամ, որը պետք է կշռեր 8,75 գ:

HX711 Դեմո 20 ընթերցում. 0.034 Վերցված ժամանակը ՝ 1.849 Միջին միջին արժեքը, 20 ընթերցում ՝ 8.746 0.026 Տևողությունը ՝ 1.848 Տվյալներ

Քայլ 8: Կալիբրացում

Նախորդ քայլի Arduino- ի էսքիզը պարունակում է երկու ճշգրտման արժեք (կամ մասշտաբի գործոններ), որոնք վերաբերում են իմ 1 կգ-ին և իմ 50-կիլոգրամանոց 3 լարերի չորս բեռնախցիկներին: Սրանք 19 -րդ և 20 -րդ տողերում են: Դուք պետք է կատարեք ձեր սեփական չափագրումը `սկսած ցանկացած կամայական չափագրման արժեքից, օրինակ` 1 -ից (տող 21 -ում):

Ես չունեի որևէ ստանդարտ կշիռ, այնպես որ 1 կգ բեռնախցիկի համար ես օգտագործեցի նոր £ 1 մետաղադրամ, որը կշռում է 8,75 գ: Իդեալում դուք պետք է օգտագործեք ինչ -որ բան, որը կշռում է սանդղակի առավելագույնի տասներորդ մասը:

Գտեք ինչ -որ բան `մոտավորապես համապատասխան քաշի: Վերցրեք այն ձեր տեղական փոստային բաժանմունք, ձևացրեք, որ պետք է այն փակցնեք և դրեք այնտեղ կշեռքի վրա և ուշադիր նշեք քաշը: Կամ կարող եք այն վերցնել վաճառողի մոտ, ինչպիսին է, օրինակ, բարեկամական կանաչեղենը: Reputանկացած հեղինակավոր վաճառող պետք է կանոնավոր կերպով կշռի իր կշեռքները ՝ առևտրային չափանիշներին համապատասխանելու համար:

Այժմ դուք ունեք հայտնի քաշի օբյեկտ: Տեղադրեք այն ձեր կշեռքի վրա և նշեք ընթերցումը: Բազմապատկեք ձեր ընթացիկ մասշտաբի գործակիցը ձեր ստացած ընթերցմամբ և արդյունքը բաժանեք այն բանի, ինչ պետք է լիներ ընթերցումը ՝ գրամներով, կիլոգրամներով, ֆունտներով, միկրո-փղերով կամ ձեր ընտրած ցանկացած միավորով: Արդյունքը ձեր նոր մասշտաբի գործոնն է: Կրկին փորձեք ձեր իմացած քաշը և անհրաժեշտության դեպքում կրկնում եք գործընթացը: