ავტომატური დატვირთვის (ვაკუუმის) გადამრთველი ACS712 და Arduino– ით: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

Გამარჯობა ყველას, დახურულ სივრცეში ელექტრული ხელსაწყოს გაშვება არის ხმაური, რადგან ჰაერში შექმნილი ყველა მტვერი და ჰაერში მტვერი ნიშნავს ფილტვებში მტვერს. თქვენი მაღაზიის გაშვებამ შეიძლება აღმოფხვრას გარკვეული რისკი, მაგრამ მისი ჩართვა და გამორთვა ყოველ ჯერზე, როდესაც ინსტრუმენტს იყენებთ, ტკივილია.

ამ ტკივილის შესამსუბუქებლად, მე ავაშენე ეს ავტომატური გადამრთველი, სადაც განთავსებულია არდუინო მიმდინარე სენსორით, რომ იგრძნოს, როდესაც დენის ინსტრუმენტი მუშაობს და ავტომატურად ჩართოთ მტვერსასრუტი. ინსტრუმენტის გაჩერებიდან ხუთი წამის შემდეგ ვაკუუმიც ჩერდება.

მარაგები

ამ გადართვის შესაქმნელად გამოვიყენე შემდეგი კომპონენტები და მასალები:

• Arduino Uno -
• ACS712 მიმდინარე სენსორი -
• Attiny85 -
• IC სოკეტი -
• მყარი მდგომარეობის სარელეო -
• 5V მექანიკური სარელეო -
• HLK -PM01 5V კვების ბლოკი -
• პროტოტიპი PCB -
• მავთული -
• Dupont კაბელები -
• პლასტიკური დანართი -
• შედუღების რკინა -
• Solder -
• მავთულის ნაკაწრები -

ნაბიჯი 1: დენის შეგრძნება ACS712– ით

პროექტის ვარსკვლავი არის ეს ACS712 მიმდინარე სენსორი, რომელიც მუშაობს ჰოლის ეფექტის პრინციპზე. დენი, რომელიც მიედინება ჩიპში, წარმოქმნის მაგნიტურ ველს, რომლის დარბაზის ეფექტის სენსორი შემდეგ კითხულობს და გამოსცემს ძაბვას, რომელიც პროპორციულია მასში მიმდინარე დინებასთან.

როდესაც დენი არ მიედინება, გამომავალი ძაბვა არის შეყვანის ძაბვის ნახევარზე და ვინაიდან ის ზომავს AC დენს, ასევე DC- ს, როდესაც დენი მიედინება ერთი მიმართულებით, ძაბვა იზრდება უფრო მაღალი, ხოლო როდესაც დენი ცვლის მიმართულებას, ძაბვა მცირდება.

თუ ჩვენ შევაერთებთ სენსორს არდუინოსთან და დავხატავთ სენსორის გამოსავალს, ჩვენ შეგვიძლია მივყვეთ ამ ქცევას დენის გაზომვისას, რომელიც ნათურაში გადის.

თუ ჩვენ უფრო ახლოს დავაკვირდებით ეკრანზე გამოსახულ მნიშვნელობებს, შეგვიძლია შევამჩნიოთ, რომ სენსორი მართლაც მგრძნობიარეა ხმაურის მიმართ, მიუხედავად იმისა, რომ ის საკმაოდ კარგ მაჩვენებლებს იძლევა, ის არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას ისეთ სიტუაციებში, როდესაც საჭიროა სიზუსტე.

ჩვენს შემთხვევაში, ჩვენ გვჭირდება მხოლოდ ზოგადი ინფორმაცია, თუ მნიშვნელოვანი დენი მიედინება თუ არა, ასე რომ ჩვენ არ ვიმოქმედებთ მის მიერ წარმოქმნილი ხმაურისგან.

ნაბიჯი 2: AC დენის სწორი გაზომვა

შეცვლა, რომელსაც ჩვენ ვაშენებთ, იგრძნობს AC მოწყობილობებს, ასე რომ ჩვენ გვჭირდება AC დენის გაზომვა. თუ ჩვენ უბრალოდ გავზომავთ მიმდინარე ნაკადის მიმდინარე მნიშვნელობას, ჩვენ შეგვიძლია გავზომოთ დროის ნებისმიერ მომენტში და ეს შეიძლება მოგვცეს არასწორი მითითება. მაგალითად, თუ გავზომავთ სინუსური ტალღის მწვერვალზე, ჩვენ დავარეგისტრირებთ მაღალი დენის ნაკადს და შემდეგ ჩვენ ვაქცევთ ვაკუუმს. თუმცა, თუ გავზომავთ ნულოვანი გადაკვეთის წერტილში, ჩვენ არ დავარეგისტრირებთ მიმდინარეობას და შეცდომით ვივარაუდოთ, რომ ინსტრუმენტი არ არის ჩართული.

ამ საკითხის შესამსუბუქებლად, ჩვენ უნდა გავზომოთ მნიშვნელობები რამდენჯერმე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში და გამოვყოთ დენის ყველაზე მაღალი და ყველაზე დაბალი მნიშვნელობები. ჩვენ შეგვიძლია გამოვთვალოთ სხვაობა სურათებს შორის და ფორმულის დახმარებით, გამოვთვალოთ ნამდვილი RMS მნიშვნელობა მიმდინარეობისთვის.

ნამდვილი RMS მნიშვნელობა არის ექვივალენტი DC დენი, რომელიც უნდა შემოდიოდეს იმავე წრეში, რათა უზრუნველყოს იგივე სიმძლავრე.

ნაბიჯი 3: შექმენით პროტოტიპის წრე

სენსორით გაზომვის დასაწყებად, ჩვენ უნდა გავწყვიტოთ ერთ -ერთი კავშირი დატვირთვასთან და მოვათავსოთ ACS712 სენსორის ორი ტერმინალი დატვირთვასთან ერთად. შემდეგ სენსორი იკვებება არდუინოდან 5 ვ -დან და მისი გამომავალი პინი უკავშირდება Uno– ს ანალოგიურ შეყვანას.

მაღაზიის ვაკის გასაკონტროლებლად, ჩვენ გვჭირდება სარელეო, რომ გავაკონტროლოთ გამომავალი დანამატი. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ მყარი მდგომარეობის რელე ან მექანიკური, როგორც მე ვიყენებ, მაგრამ დარწმუნდით, რომ ის შეფასებულია თქვენი მაღაზიის ვაკის სიმძლავრისთვის. ამ მომენტისთვის მე არ მქონდა ერთი არხის სარელეო, ამიტომ ახლა გამოვიყენებ ამ 2 არხის სარელეო მოდულს და მოგვიანებით შევცვლი მას.

მაღაზიის vac– ის გამომავალი დანამატი იქნება დაკავშირებული სარელეოსა და მის ჩვეულებრივ გახსნილ კონტაქტის საშუალებით. მას შემდეგ რაც რელე ჩართულია, წრე დაიხურება და მაღაზიის ვაკი ავტომატურად ჩაირთვება.

რელე კონტროლდება Arduino– ზე პინ 7 – ის საშუალებით ამ მომენტში, ასე რომ, როდესაც ჩვენ ვამჩნევთ, რომ დენი მიედინება სენსორში, ჩვენ შეგვიძლია ეს პინი დაბლა გავწიოთ და ის ჩართავს ვაკუუმს.

ნაბიჯი 4: კოდის ახსნა და მახასიათებლები

მართლაც მშვენიერი თვისება, რომელიც მე ასევე დავამატე პროექტის კოდს, არის მცირე შეფერხება, რომ ვაკუუმი 5 წამის განმავლობაში გააქტიურდეს ინსტრუმენტის გაჩერების შემდეგ. ეს ნამდვილად დაეხმარება ნებისმიერ ნარჩენ მტვერს, რომელიც იქმნება, სანამ ინსტრუმენტი მთლიანად ჩერდება.

კოდში ამის მისაღწევად, მე ვიყენებ ორ ცვლადს, სადაც მე პირველად ვიღებ მიმდინარე მილიონ დროს, როდესაც გადამრთველი ჩართულია და შემდეგ ვაახლებ ამ მნიშვნელობას კოდის ყოველ გამეორებაზე, სანამ ინსტრუმენტი ჩართულია.

როდესაც ინსტრუმენტი გამორთულია, ჩვენ კვლავ ვიღებთ მიმდინარე მილიონების მნიშვნელობას და შემდეგ ჩვენ ვამოწმებთ, არის თუ არა სხვაობა ამ ორს შორის უფრო დიდი, ვიდრე ჩვენი მითითებული ინტერვალი. თუ ეს მართალია, მაშინ ჩვენ ვთიშავთ რელეს და ვაახლებთ წინა მნიშვნელობას ახლანდელთან.

კოდში გაზომვის ძირითად ფუნქციას ეწოდება ზომა და მასში ჩვენ ვიღებთ მწვერვალების მინიმალურ და მაქსიმალურ მნიშვნელობებს, მაგრამ იმისათვის, რომ ისინი აუცილებლად შეიცვალოს, ჩვენ ვიღებთ ინვერსიულ მნიშვნელობებს, სადაც 0 არის მაღალი პიკი და 1024 არის დაბალი პიკი რა

მთელი ინტერვალის პერიოდის განმავლობაში განისაზღვრება განმეორებითი ცვლადით, ჩვენ ვკითხულობთ შეყვანის სიგნალის მნიშვნელობას და ვაახლებთ მწვერვალების რეალურ მინიმალურ და მაქსიმალურ მნიშვნელობებს.

საბოლოო ჯამში, ჩვენ ვიანგარიშებთ სხვაობას და ეს მნიშვნელობა შემდეგ გამოიყენება RMS ფორმულებით. ეს ფორმულა შეიძლება გამარტივდეს პიკის სხვაობის უბრალოდ გამრავლებით 0.3536 -ით RMS მნიშვნელობის მისაღებად.

სენსორის თითოეულ ვერსიას სხვადასხვა ამპერატივისთვის განსხვავებული მგრძნობელობა აქვს, ამიტომ ეს მნიშვნელობა კვლავ უნდა გამრავლდეს კოეფიციენტთან, რომელიც გამოითვლება სენსორის ამპერაციული რეიტინგიდან.

სრული კოდი ხელმისაწვდომია ჩემს GitHub გვერდზე და გადმოსაწერი ბმული ქვემოთ

ნაბიჯი 5: ელექტრონიკის შემცირება (სურვილისამებრ)

ამ ეტაპზე, პროექტის ელექტრონიკა და კოდის ნაწილი ძირითადად გაკეთებულია, მაგრამ ისინი ჯერ კიდევ არ არის პრაქტიკული. Arduino Uno შესანიშნავია მსგავსი პროტოტიპისთვის, მაგრამ პრაქტიკულად ის მართლაც მოცულობითია, ასე რომ დაგვჭირდება უფრო დიდი გარსი.

მე მინდოდა ყველა ელექტრონიკა მოვათავსო ამ პლასტმასის ფიტინგში, რომელსაც ბოლოები აქვს ლამაზი თავსახურით და ამის გასაკეთებლად, დამჭირდება ელექტრონიკის მინიმიზაცია. საბოლოო ჯამში, მე უნდა მივმართო უფრო დიდი გარსაცმის გამოყენებას, მაგრამ როგორც კი მივიღებ უფრო მცირე სარელეო დაფას, მე შევცვლი მათ.

Arduino Uno შეიცვლება Attiny85 ჩიპით, რომლის დაპროგრამება შესაძლებელია Uno– ით. პროცესი მარტივია და მე შევეცდები მოგაწოდოთ ცალკე გაკვეთილი.

გარე ენერგიის საჭიროების აღმოსაფხვრელად, მე გამოვიყენებ ამ HLK-PM01 მოდულს, რომელიც ცვლის AC– ს 5V– ზე და აქვს მართლაც მცირე კვალი. ყველა ელექტრონიკა განთავსდება ორმხრივი პროტოტიპის PCB- ზე და დაუკავშირდება მავთულხლართებს.

საბოლოო სქემა ხელმისაწვდომია EasyEDA– ზე და მისი ბმული შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ.

ნაბიჯი 6: ჩაალაგე ელექტრონიკა საქმეში

საბოლოო დაფა ნამდვილად არ არის ჩემი საუკეთესო ნამუშევარი, რამდენადაც აღმოჩნდა ცოტა არეული, ვიდრე მინდოდა. დარწმუნებული ვარ, რომ თუ მასზე მეტ დროს გავატარებ, ეს იქნება უფრო ლამაზი, მაგრამ მთავარი ის არის, რომ ის მუშაობდა და ის არსებითად უფრო მცირეა, ვიდრე Uno– სთან ერთად.

ამ ყველაფრის დასალაგებლად, მე პირველად დავაყენე კაბელები შესასვლელ და გამომავალ სანთლებზე, რომელთა სიგრძეა დაახლოებით 20 სმ. როგორც დანართი, მე უარი ვთქვი მოწყობილობაზე, რადგან საბოლოოდ ის ძალიან პატარა იყო, მაგრამ მე მოვახერხე ყველაფრის მოთავსება საკვანძო ყუთში.

შემდგომ შეყვანის კაბელი იკვებება ხვრელის მეშვეობით და უკავშირდება დაფაზე შეყვანის ტერმინალს და იგივე კეთდება მეორე მხარეს, სადაც ორი კაბელი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. ერთი გამომავალი არის მაღაზიის vac და მეორე ინსტრუმენტი.

ყველაფერთან დაკავშირებული, მე დარწმუნებული ვარ, რომ შევამოწმე გადამრთველი, სანამ ყველაფერს შიგთავსში ჩავდებ და ამ ყველაფერს საფარით ვხურავ. იარაღი იქნებოდა უფრო ლამაზი, რადგან ის დაიცავს ელექტრონიკას ნებისმიერი სითხისა და მტვრისგან, რომელიც შეიძლება დამთავრდეს ჩემს სახელოსნოში.

ნაბიჯი 7: ისიამოვნეთ მისი გამოყენებით

ამ ავტომატიზირებული გადამრთველის გამოსაყენებლად, თქვენ ჯერ უნდა შეაერთოთ შეყვანის შტეფსელი კედელთან ან გაფართოების კაბელთან, როგორც ჩემს შემთხვევაში, შემდეგ კი ხელსაწყო და მაღაზიის ვაკი დაკავშირებულია შესაბამის შესაერთებელში.

როდესაც ინსტრუმენტი იწყება, ვაკუუმი ჩართულია ავტომატურად და შემდეგ გააგრძელებს მუშაობას კიდევ 5 წამი, სანამ ის ავტომატურად გამორთულია.

ვიმედოვნებ, რომ თქვენ შეძელით რაიმე ისწავლოთ ამ ინსტრუქციიდან, ასე რომ, გთხოვთ, დააწკაპუნეთ იმ საყვარელ ღილაკზე, თუ მოგწონთ. ბევრი სხვა პროექტი მაქვს, რომელთა ნახვა შეგიძლიათ და არ დაგავიწყდეთ ჩემი YouTube არხის გამოწერა, რათა არ გამოტოვოთ ჩემი შემდეგი ვიდეოები.

გაიხარე და მადლობა რომ კითხულობ!