Coke Machine Can Level Detector: 5 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Rev 2.5 - naayos ang mga naka-print na bahagi ng 3D at na-update ang plug konektor sa isang karaniwang unit ng PCB.

Rev 2 - pinapalitan ng "button" ng ultrasonic ang manu-manong push-button.

Ang pagtulak ng isang pindutan ay napakatanda na, lalo na't gumagamit na ako ng isang sensor ng Ultrasonic. Bakit hindi gumamit ng isang ultrasonic sensor upang maisaaktibo ang can level detector! Tinatanggal ng Rev 2 ang push-button at pinalitan ito ng isa pang module na HC-SR04. Ngayon, lumakad lamang sa makina at awtomatiko itong lumiliko upang ipakita ang antas ng maaari. Nawala ko ang logo na "Coke" sa proseso, ngunit kailangan ko lang palitan ang faceplate - lahat ng iba pang naka-print na sangkap ay mananatiling pareho

Ako ay sapat na mapalad na magkaroon ng isang lumang Coke machine na ginagamit ko para sa, "mga pampapresko". Humahawak ito ng mga 30ish lata kapag puno. Ang problema ay, kung gaano karaming mga lata ang nasa ito sa anumang naibigay na oras? Kailan ko kailangang magpatakbo upang mapunan ang makina?

Ang isang solusyon (bukod sa pagbubukas ng makina sa lahat ng oras) ay ang paghagupit ng isang sensor, o "can level detector" na maaaring tantyahin ang bilang ng mga lata sa makina sa anumang naibigay na oras. Napagpasyahan kong kailangang matugunan nito ang mga sumusunod na kinakailangan:

- dapat ay mura at simple

- hindi nagsasalakay (Hindi ko nais na simulan ang pagbabarena o pag-cut sa aking machine)

- Gumamit ng Arduino Nano

- Gumamit ng isang LCD screen upang bigyan ako ng mga madaling basahin na pagbabasa

- pinalakas ng katutubong USB o isang panlabas na supply ng kuryente

- Gumamit ng isang pansamantalang push-button para sa mga pagbasa na "kinakailangan" (sa halip ay gumagamit na ng ika-2 na HC-SR04 na module sa halip).

Mayroon akong ilang mga module ng ultrasonic, ilang mga Nanos, at isang maliit na LCD screen at napagpasyahan na maaari silang magamit dito.

Pagkatapos ng kaunting paghahanap, nagkaroon ako ng lahat ng kinakailangang elemento (hardware at coding) upang magawa ang gawaing ito. Ang nag-iisang tanong lamang ay - makakapagrehistro ba ang ultrasonic sensor ng isang makabuluhang distansya sa pamamagitan ng pag-bounce ng signal sa mga cylindrical na lata ?? Ito ay lumalabas na ito sa katunayan "maaari"! (sorry sa pun)

Hakbang 1: Hardware

Ok, ang isang ito ay medyo prangka.

- Arduino Nano

- Kuman 0.96 Inch 4-pin Yellow Blue IIC OLED (SSD 1306 o katulad).

- HC-SR04 ultrasonic ranging modules (qty: 2 para sa awtomatikong bersyon)

- Generic SP pushbutton kung hindi gumagamit ng 2nd HC-SR04 module (opsyonal)

- Babae na sisidlan ng plug para sa 7-12V wall adapter (opsyonal)

- Tinatayang 14 ng 2-pares na jack ng telepono para sa mas matikas na panlabas na mga kable

Hakbang 2: 3D Naka-print na Kaso

Isang kabuuan ng 4 na naka-print na bahagi ang ginagamit sa build na ito:

- Ibaba (pula)

- translucent tuktok

- I-slide sa front panel (pula at puting kulay na naka-print)

- May hawak ng ultrasonic sensor

Ang mga bahagi ay idinisenyo upang mai-print nang walang mga suporta gamit ang Fusion 360.

Hindi kinakailangan ng mga fastener para sa pagpupulong; lahat ng mga bahagi snap magkasama! Ang tuktok ay maaaring alisin pagkatapos ng pagpupulong sa pamamagitan ng bahagyang pagpiga sa magkabilang panig ng tuktok na malapit sa base at paghila ng tuktok.

Ang LCD screen ay sumabog sa takip. Ang batayan ay may slot ng tatanggap sa isang dulo at isang siyahan sa likuran para sa Nano, nailock ang board sa base. Ang 12V plug adapter ay isang pangkaraniwang PCB mount unit na nakukuha ko nang maramihan sa halos isang-kapat at sa itaas ay humahawak ito sa lugar. Ang harapan sa harap ay nadulas sa mga groove ng tatanggap sa mga elemento ng tuktok at ilalim.

Ang mga bahagi ay pawang PLA, na may tuktok na translucent upang makita ko ang kahon na nag-iilaw kapag naka-on!

Upang maibigay ang mga pulang tuldik sa harap na takip, nai-print ko ang puting bahagi na ipinakita sa 0.08mm makapal (.02 layer kapal) at pula para sa natitirang, na malinis na mukhang.

Hakbang 3: Mga kable

Ang mga kable para sa proyektong ito ay medyo simple. 5V lakas at lupa sa LCD screen at ang mga ultrasonic module mula sa Nano. Ang isang pares ng signal wires mula sa Nano hanggang sa LCD, at dalawang pares mula sa Nano hanggang sa mga ultrasonic module. Ilang dagdag na lead para sa opsyonal na 12V feed at voila!

Sa aking unang pagbuo, mayroon akong isang Nano na naka-install na mga pin, kaya't nagpasya akong gamitin ito bilang-is at gumawa ng ilang mga prototype na kable upang umangkop. Ang mga bobo na maliit na konektor ay palaging medyo makulit upang makabawi, sa palagay ko, ngunit muli, walang masyadong. Palaging makakalimutan ng isa ang mga konektor na ito at solder ang buong bagay. Siguro sa susunod …

Sa kasunod na pagbuo, nag-i-install lamang ako ng mga pin ng header sa Nano para sa mga koneksyon na talagang ginagamit ko. Ginagawang mas madali ang pag-install ng mga cable at maiwasan ang mga pagkakamali.

Gumamit din ako ng isang 2-pares na karaniwang cable ng telepono upang gawin ang lead sa lata sensor sa makina. Nagbibigay ito para sa isang magandang, malinis na cable na abot-kayang (libre, at sa buong lugar sa panahong ito!)

Hakbang 4: Code

Ang code ay cobbled magkasama mula sa iba't ibang mga mapagkukunan (tulad ng karamihan sa pag-coding ng proyekto).

Nagsimula ako sa sample ng ultrasonic mula kay Dejan Nedelkovski sa www. HowToMechatronics.com. Magandang tutorial.

Pagkatapos ay hinila ko ang ilang LCD code mula sa Jean0x7BE sa Instructables.com at natutunan ang ilan pa mula sa isang bungkos ng iba pang mga site. Sinunod ko ang kanyang mga tagubilin doon, at idinagdag ang parehong kinakailangang mga aklatan:

github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306 (library ng SSD1306) https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library (GFX library)

Dumaan din ako sa mga halimbawang mga file sa SSD1306 library at natutunan mula doon.

Sa huli, ang code ay magkakasama mula sa mga mapagkukunang ito at may kaunting tinkering, binigyan ako nito ng resulta na hinahanap ko.

Ang disenyo ay nagsasama ngayon ng pangalawang module ng ultrasonic para sa isang walk-up sensor. Tumayo sa harap ng aparato at ang screen ay nakabukas, maglakad palayo at patayin ito makalipas ang ilang segundo. I-comment ang sensor ng tao kung sa lahat ng oras o kung ginagamit ang pagpipiliang push button.

Hakbang 5: Pag-install at Pagkakalibrate

Dinisenyo ko ang kahon upang umupo sa tuktok ng makina, gamit ang ilang mga wire (Gumagamit na ako ngayon ng 2-pares na cable ng telepono) na nagpapakain sa pagitan ng pinto ng selyo at ng katawan ng makina. Ang module ng ultrasonic ay nakakabit sa bubong ng lata bay gamit ang dalawang panig na tape.

Habang ang makina ay may dalawang panig o "bay" para sa mga lata, nais kong panatilihing simple ito. Balansehin ko ang pag-load sa magkabilang panig ng makina, kaya't ang pagbabasa ng isang panig at "pagdodoble" ay dapat magbigay sa akin ng isang mahusay (sapat) na paglalapit.

Sinimulan ko ang pagtatasa ng proyektong ito sa pamamagitan ng pagsuri sa min at pinakamataas na taas ng lata ng makina ng Coke. Walang laman, ito ay tungkol sa 25 mataas, na nangangahulugang ang ultrasonic sensor working range (0 - 50cm) ay sapat na malapit (para sa akin, binigyan ang presyo ng mga modyul na ito). Gamit ang pangunahing matematika na ito, kinakalkula ko ang saklaw sa papel at naka-code naaayon upang bigyan ako ng bar graph at ang tinatayang bilang ng mga lata.

Kapag na-install at naka-on, ganap akong nagulat sa aking unang trial run. Hindi lamang ito nagbigay ng isang solidong pagbasa na nagba-bouncing ng signal mula sa mga lata, ito ay naging wastong sumpain: Ang magaspang na kalkulasyon ay naitugma sa aktwal na dami ng mga lata sa makina nang hindi na nag-i-tweak pa! (Una iyan …).

Lahat-ng-lahat, isang kapaki-pakinabang na proyekto. Ngayon sa palagay ko oras na para sa isang pagdiriwang ng pagdiriwang !!