Awtomatikong Paglo-load (Vacuum) Lumipat Sa ACS712 at Arduino: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kumusta Lahat, Ang pagpapatakbo ng isang tool ng kuryente sa isang saradong puwang ay isang pagmamadali, dahil sa lahat ng alikabok na nilikha sa hangin at alikabok sa hangin, nangangahulugang alikabok sa iyong baga. Ang pagpapatakbo ng iyong shop vac ay maaaring alisin ang ilan sa peligro na iyon ngunit ang pag-on at pag-off nito sa tuwing gumagamit ka ng isang tool ay isang sakit.

Upang maibsan ang sakit na ito, naitayo ko ang awtomatikong switch na ito na naglalaman ng isang Arduino na may kasalukuyang sensor upang madama kapag ang isang tool ng kuryente ay tumatakbo at awtomatikong i-on ang vacuum cleaner. Limang segundo pagkatapos tumigil ang tool, huminto rin ang vacuum.

Mga gamit

Para sa paggawa ng switch na ito ginamit ko ang mga sumusunod na sangkap at materyales:

• Arduino Uno -
• Kasalukuyang sensor ng ACS712 -
• Attiny85 -
• IC Socket -
• Solid State Relay -
• 5V Mechanical Relay -
• HLK-PM01 5V power supply -
• Prototype PCB -
• Wire -
• Mga Dupont cable -
• Ang plastic enclosure -
• Panghinang na bakal -
• Solder -
• Mga snip ng wire -

Hakbang 1: Pagdamdam sa Kasalukuyang Sa ACS712

Ang bituin ng proyekto ay ang kasalukuyang sensor ng ACS712 na gumagana sa prinsipyo ng epekto ng Hall. Ang kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng maliit na tilad ay bumubuo ng isang magnetic field na isang sensor ng hall effect pagkatapos ay magbasa at naglalabas ng isang boltahe na proporsyonal sa kasalukuyang dumadaloy dito.

Kapag walang kasalukuyang daloy, ang output boltahe ay nasa kalahati ng input boltahe at dahil sinusukat nito ang kasalukuyang AC pati na rin ang DC kapag ang kasalukuyang daloy sa isang direksyon, ang boltahe ay mas mataas habang kapag ang kasalukuyang pagbabago ng direksyon, ang boltahe ay bumaba.

Kung ikonekta namin ang sensor sa isang Arduino at balangkas ang output ng sensor maaari naming sundin ang pag-uugali na ito kapag sinusukat ang kasalukuyang dumadaloy sa isang ilaw na bombilya.

Kung titingnan natin nang mas malapit ang mga halagang nakalagay sa screen maaari nating mapansin na ang sensor ay talagang sensitibo sa ingay kaya kahit na nagbibigay ito ng napakahusay na pagbabasa, hindi ito maaaring gamitin sa mga sitwasyong kinakailangan ng katumpakan.

Sa aming kaso, kailangan lang namin ng pangkalahatang impormasyon kung ang isang makabuluhang kasalukuyang dumadaloy o hindi kaya hindi kami apektado ng ingay na kinukuha nito.

Hakbang 2: Wastong Pagsukat ng Kasalukuyang AC

Ang switch na ginagawa namin ay makakaramdam ng mga appliances sa AC kaya kailangan nating sukatin ang kasalukuyang AC. Kung susukatin lamang natin ang kasalukuyang halaga ng kasalukuyang umaagos, maaari nating sukatin ang anumang naibigay na punto ng oras at maaaring magbigay sa amin ng maling pahiwatig. Halimbawa, kung sumusukat kami sa tuktok ng alon ng sine, magparehistro kami ng mataas na kasalukuyang daloy at pagkatapos ay bubuksan namin ang vacuum. Gayunpaman, kung susukat kami sa zero-tawiran point, hindi kami magrerehistro ng anumang kasalukuyang at nagkakamaling ipalagay na ang tool ay wala.

Upang mapagaan ang isyung ito, kailangan nating sukatin ang mga halaga nang maraming beses sa isang tiyak na tagal ng panahon at kilalanin ang pinakamataas at pinakamababang halaga para sa kasalukuyang. Pagkatapos ay makakalkula namin ang pagkakaiba sa pagitan at sa tulong ng formula sa mga imahe, kalkulahin ang totoong halaga ng RMS para sa kasalukuyang.

Ang totoong halaga ng RMS ay ang katumbas na kasalukuyang DC na dapat dumaloy sa parehong circuit upang magbigay ng parehong output ng kuryente.

Hakbang 3: Bumuo ng isang Prototype Circuit

Upang simulan ang pagsukat sa sensor, kailangan naming putulin ang isa sa mga koneksyon sa pagkarga at ilagay ang dalawang mga terminal ng ACS712 sensor sa serye na may pagkarga. Pagkatapos ay pinalakas ang sensor mula sa 5V mula sa Arduino at ang output pin ay konektado sa isang analog input sa Uno.

Para sa kontrol ng shop shop, kailangan namin ng isang relay upang makontrol ang output plug. Maaari kang gumamit ng solidong estado na relay o isang mekanikal tulad ng ginagamit ko, ngunit tiyaking na-rate ito para sa lakas ng iyong shop na bakante. Wala akong solong channel relay sa ngayon kaya gagamitin ko ang module ng 2 channel relay na ito sa ngayon at palitan ito sa paglaon.

Ang output plug para sa shop vac ay konektado sa pamamagitan ng relay at ang karaniwang bukas na contact. Kapag ang relay ay ON, ang circuit ay isasara at ang shop vac ay awtomatikong i-on.

Ang relay ay kinokontrol sa pamamagitan ng pin 7 sa Arduino sa ngayon kaya tuwing napansin natin na ang isang daloy ay dumadaloy sa pamamagitan ng sensor maaari naming hilahin ang pin na mababa at bubuhayin ang vacuum.

Hakbang 4: Pagpapaliwanag sa Code at Mga Tampok

Ang isang talagang magandang tampok na naidagdag ko din sa code ng proyekto ay isang bahagyang pagkaantala upang mapanatili ang vacuum na tumatakbo nang 5 segundo pa matapos ang ihinto ng tool. Makakatulong talaga ito sa anumang natitirang alikabok na nilikha habang ang tool ay ganap na tumitigil.

Upang makamit iyon sa code, gumagamit ako ng dalawang variable kung saan ko unang nakuha ang kasalukuyang oras ng millies kapag nakabukas ang switch at pagkatapos ay ina-update ko ang halagang iyon sa bawat pag-ulit ng code habang nakabukas ang tool.

Kapag ang tool ay naka-off, nakakakuha kami ngayon ng kasalukuyang halaga ng millies muli at pagkatapos ay suriin namin kung ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang iyon ay mas malaki kaysa sa aming tinukoy na agwat. Kung totoo iyan, pinapatay namin ang relay at ina-update namin ang dating halaga sa kasalukuyang isa.

Ang pangunahing pag-andar sa pagsukat sa code ay tinatawag na panukala at dito, unang ipinapalagay namin ang minimum at maximum na mga halaga para sa mga taluktok ngunit upang tiyak na mabago ito ay ipinapalagay namin ang mga baligtad na halaga kung saan ang 0 ay ang mataas na rurok at 1024 ang mababang rurok.

Sa kurso ng buong agwat ng agwat na tinukoy ng variable ng mga pag-ulit, binasa namin ang halaga ng input signal at ina-update namin ang aktwal na minimum at maximum na mga halaga para sa mga tuktok.

Sa huli, kinakalkula namin ang pagkakaiba at ang halagang ito ay ginagamit sa formula na RMS mula dati. Ang formula na ito ay maaaring gawing simple sa pamamagitan lamang ng pag-multiply ng pagkakaiba sa rurok sa 0.3536 upang makuha ang halaga ng RMS.

Ang bawat isa sa mga bersyon ng sensor para sa iba't ibang amperage ay may magkakaibang sensibilidad kaya't ang halagang ito ay kailangang muling maparami ng isang koepisyent na kinakalkula mula sa rating ng amperage ng sensor.

Ang buong code ay magagamit sa aking pahina ng GitHub at ang link sa pag-download ay nasa ibaba

Hakbang 5: Bawasan ang Elektronika (opsyonal)

Sa puntong ito, ang bahagi ng electronics at code ng proyekto ay karaniwang ginagawa ngunit hindi pa sila masyadong praktikal. Ang Arduino Uno ay mahusay para sa prototyping tulad nito ngunit halos ito ay talagang napakalaki kaya kakailanganin namin ng isang mas malaking enclosure.

Nais kong magkasya ang lahat ng mga electronics sa plastic fitting na ito na mayroong ilang magagandang takip para sa mga dulo at upang magawa iyon, kakailanganin kong i-minify ang electronics. Sa huli kailangan kong gumamit ng isang mas malaking enclosure sa ngayon ngunit sa sandaling makuha ko ang mas maliit na relay board ililipat ko sila.

Ang Arduino Uno ay papalitan ng Attiny85 chip na maaaring mai-program sa Uno. Prangka ang proseso at susubukan kong magbigay ng isang hiwalay na tutorial para dito.

Upang alisin ang pangangailangan para sa panlabas na lakas, gagamitin ko ang HLK-PM01 module na ito na nagko-convert sa AC sa 5V at mayroong talagang maliit na bakas ng paa. Ang lahat ng mga electronics ay mailalagay sa isang dalwang-panig na prototype PCB at nakakonekta sa mga wire.

Ang pangwakas na eskematiko ay magagamit sa EasyEDA at ang link dito ay matatagpuan sa ibaba.https://easyeda.com/bkolicoski/Automated-Vacuum-Sw…

Hakbang 6: I-pack ang Electronics sa isang Kaso

Ang pangwakas na board ay tiyak na hindi ang aking pinakamahusay na trabaho sa ngayon na ito ay naging medyo mas masama kaysa sa gusto ko. Sigurado ako na kung gumugugol ako ng mas maraming oras dito mas magiging maganda ngunit ang pangunahing bagay ay gumana ito at ito ay higit na maliit kaysa sa kung ano ito sa Uno.

Upang mai-pack ang lahat, nag-install muna ako ng ilang mga cable sa mga input at output plug na halos 20cm ang haba. Bilang isang enclosure, sumuko ako sa angkop dahil napakaliit nito sa huli ngunit pinagsama ko ang lahat sa loob ng isang kahon ng kantong.

Ang input cable ay pagkatapos ay pinakain sa pamamagitan ng butas at konektado sa input terminal sa board at ang pareho ay ginagawa sa kabilang panig kung saan nakakonekta na ang dalawang mga kable. Ang isang output ay para sa shop vac at ang isa para sa tool.

Sa lahat ng nakakonekta, tinitiyak kong subukan ang switch bago ilagay ang lahat sa enclosure at isara ang lahat ng may takip. Ang angkop ay maaaring isang mas magandang enclosure dahil mapoprotektahan nito ang mga electronics mula sa anumang mga likido o alikabok na maaaring mapunta sa kanila sa aking pagawaan kaya't sa sandaling magkaroon ako ng bagong relay board ililipat ko ang lahat doon.

Hakbang 7: Masiyahan sa Paggamit Nito

Upang magamit ang awtomatikong paglipat na ito, kailangan mo munang ikonekta ang input plug sa isang outlet ng pader o isang extension cable tulad ng sa aking kaso at pagkatapos ay ang tool at ang shop v ay nakakabit sa kanilang naaangkop na mga plugs.

Kapag sinimulan ang tool, awtomatikong nakabukas ang vacuum at pagkatapos ay patuloy na tatakbo para sa isa pang 5 segundo bago ito awtomatikong patayin.

Inaasahan kong nagawa mong matuto ng isang bagay mula sa Instructable na ito kaya't mangyaring pindutin ang paboritong pindutang iyon kung gusto mo ito. Marami akong ibang mga proyekto na maaari mong suriin at huwag kalimutang mag-subscribe sa aking YouTube channel upang hindi ka makaligtaan sa aking mga susunod na video.

Cheers at salamat sa pagbabasa!