Liczy się każdy litr! Dozownik wody Arduino „Shield”: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Cześć! Dzięki tej instrukcji możesz dozować żądaną ilość wody. System może pracować w mL i L. Użyjemy Arduino UNO, przepływomierza do zliczania ilości wody, wyświetlacza LCD do pokazywania stanu, przycisków do zmiany ustawień oraz przekaźnika do aktywacji elektrozaworu.

System może mieć wiele zastosowań: podlewać ogród, mieszać wodę z niektórymi składnikami, napełniać zbiornik, kontrolować zużycie wody itp.

W pierwszej próbie próbowałem zrobić to na płytce stykowej, ale ze względu na 8 przycisków (dużo przewodów), rozłączenia, złe pomiary i konieczność testowania na zewnątrz lub w pobliżu źródła wody, postanowiłem zrobić osłonę”.

Jeśli nigdy nie robiłeś PCB, może to dobry moment. To proste, trzeba tylko uważać na zaangażowane elementy. Zrobiłem szybki przewodnik po PCB. Jeśli potrzebujesz więcej szczegółów, dobre tutoriale znajdziesz na tej stronie.

UWAGA: Dokładność pomiaru wynika z jakości przepływomierza. To nie jest dozownik o wysokiej precyzji. Do kalibracji systemu potrzebna jest cierpliwość, ale ostateczny wynik jest dość dokładny.

Obejrzyj wideo!

Krok 1: Materiały

PCB

-Jednostronna płyta miedziana minimum 13x10 cm (zalecane włókno szklane)

-Chlorek żelaza

-Plastikowy pojemnik

-Plastikowe rękawiczki

-papier termotransferowy (żółty)

-Żelazo (do termotransferu)

-Lutówka, drut lutowniczy, podkładka polerska

-Wiertło, wiertło 1mm

Elektronika

-Arduino UNO

-LCD 16x2

-Przepływomierz wody (używam YF-S201)

-10K rezystory x 8

-1K rezystor;

-10K trymer

-Przyciski x 8

-Jednorzędowe męskie proste listwy pinowe x 21-stykowe

-Wygięte listwy szpilkowe jednorzędowe x 6-stykowe

-Złącza żeńskiej listwy pinowej 2 x 6-stykowe

-5V moduł przekaźnikowy

-Zawór elektromagnetyczny (zalecane 12, 24 VDC)

-Złącza, przewody

I orurowanie zgodnie z twoimi potrzebami

Krok 2: Przygotowanie PCB

Może to jest trudniejszy krok, jeśli nigdy nie zrobiłeś PCB. Wystarczy postępować zgodnie ze wskazówkami.

Jest wiele sposobów na zrobienie PCB, ten u mnie działa:

1.- Przygotuj płytę, polerując miedzianą powierzchnię. Potrzebujesz gładkiej i lśniącej powierzchni. Następnie umyj go płynem do naczyń. Po wykonaniu tej czynności nie dotykaj ponownie powierzchni (odciski palców). Niech wyschnie

2.- Wydrukuj pliki (PDF) na papierze termotransferowym. W moim przypadku mam papier na toner (nie atrament), więc potrzebujesz odpowiedniej drukarki do swojego papieru. Drukuj na gładkiej/błyszczącej powierzchni papieru.

Uwaga: Pliki są gotowe do przesłania, nie używaj dublowania do drukowania. Jeśli chcesz, wydrukuj najpierw na zwykłym papierze, aby się upewnić. Litery będą widoczne od tyłu, ale jest w porządku.

3.-Połóż papier zadrukowaną powierzchnią w dół i dopasuj go do tablicy (powierzchnia miedziana). Załóż taśmę, aby to naprawić

4.-Teraz użyj gorącego żelazka, aby przenieść ścieżki na miedzianą powierzchnię. Zrób to, przesuwając żelazko i naciśnij przez około

2-3 minuty.

5.- Pozwól mu ostygnąć, a następnie usuń cały papier. Możesz go dokładnie umyć, aby usunąć pozostały papier. Nie uszkadzaj gąsienic!.

6.-Przygotuj roztwór w plastikowym pojemniku. Użyj plastikowych rękawiczek!. Używam proporcji jednej części chlorku żelazowego na dwie ciepłej wody (40 C). Potrzebowałem 300 ml do zrobienia PCB (100 ml chlorku żelazowego i 200 ml ciepłej wody), ale to zależy od wielkości twojego pojemnika.

7.- Włóż deskę do roztworu, od czasu do czasu przesuwaj pojemnik, „robiąc fale”, aby usunąć miedź. Zwykle zajmuje to około 20-30 minut. Stale sprawdzaj tablicę.

8.-Gdy cała miedź została usunięta, wycofaj się i umyj płytkę (do manipulowania używaj plastikowych rękawiczek). Ponownie wypoleruj, aby usunąć atrament i zobaczyć miedziane ślady.

9.-Możesz wyciąć pozostałe części deski, jeśli chcesz.

10.-Teraz musisz wywiercić otwory. Użyj wiertła 1 mm. Otwory są zaznaczone w środku kółek bez miedzi.

11.-Teraz możesz przenieść blat. Zadrukowany papier musi pasować do otworów. Użyj narożników linii przycisków jako odniesienia. Możesz to zrobić pod silne światło lub słońce. Przyklej taśmę, żeby to naprawić.

Powtórz kroki 3-5.

I płytka jest gotowa!

Krok 3: Tworzenie „tarczy”

Teraz zamontuj i przylutuj komponenty. Najpierw nagłówki pinów. Musisz wcisnąć szpilki, aby uzyskać „długą szpilkę” lub możesz użyć innego rodzaju główki szpilki. Zobacz zdjęcie.

Potem rezystory. Każdy rezystor jest oznaczony na górze odpowiednią wartością. Kontynuuj pracę z przyciskami, potencjometrem, zakrzywionymi listwami pinów i żeńską listwą pinów.

UWAGA: Należy przykleić taśmę w strefie "osłony", aby uniknąć kontaktu z metalowym gniazdem USB

Zamontuj lcd i arduino. „0” i „A5” pokazują prawidłowy sposób montażu.

UWAGA: Twoja ostateczna osłona może różnić się od mojej, ponieważ naprawiłem kilka problemów (złącze przekaźnika, strefa "osłony", stempel kontrastu)

Krok 4: Rurociąg

Szczerze mówiąc, nie znam angielskiej nazwy dla wszystkich komponentów, w każdym razie potok zależy od twojej aplikacji. Zobacz zdjęcia, aby mieć pomysł, jak zrobić potok. Nie zapomnij o dobrze podłączonym i szczelnym obwodzie, ponieważ ciśnienie wody może rozpryskiwać całe miejsce i elektronikę!

OSTRZEŻENIE: Przepływomierz ma strzałkę, wskazującą kierunek przepływu.

Krok 5: Kalibracja

Po przygotowaniu „osłony” i rurociągu przetestuj swój wodomierz.

Potrzebujesz źródła wody. Czujnik przetestowałem w pobliżu pralki, używając złącza zasilania wodą na moim elektrozaworze (tego samego typu) Arduino nie może sterować elektrozaworem, dlatego użyłem przekaźnika, więc potrzebne jest zewnętrzne źródło zasilania, zgodnie z napięcie elektrozaworu, patrz schemat. Użyj "COM" i "NO", aby przerwać jedną linię. Używam elektrozaworu 220V ze starej pralki. Jeśli potrzebujesz dokupić elektrozawór, polecam niskonapięciowy (12 lub 24 volt). Nie zapomnij wybrać takiego, który możesz dostarczyć.

Nawet jeśli przepływomierz wskazuje impulsy x litr, musisz go przetestować ze względu na szczególny kształt rurociągu.

Na przykład moje wyjście przepływomierza to 450 impulsów x litr, ale w teście dostałem tylko 400. Inny czynnik, nie mogłem pracować z całkowicie otwartym zaworem zasilającym, ponieważ odczyty stały się niestabilne. Więc trzeba też skalibrować zawór doprowadzający wodę.

UWAGA: Nie zapomnij pracować w zakresie parametrów Twojego czujnika, w moim przypadku 1-30 l/min i 1,75 Mpa.

Jak już powiedziałem, wszystko zależy od jakości i specyfikacji przepływomierza.

Podłącz czujnik do osłony. Na górze nadrukowano odpowiednie złącza.

+ = 5 V (czerwony przewód)

- = GND (czarny przewód)

S = sygnał lub impuls (żółty przewód)

Moduł przekaźnika ma te same oznaczenia.

Przygotowałem kod do liczenia impulsów. Możesz użyć START/STOP i RST CNT. Użyj 1-litrowej butelki, wiadra lub zlewki i naciśnij przycisk start. Zatrzymaj się, gdy osiągniesz 1 litr. Powtórz kilka razy, aby uzyskać wzór. Naciśnij przycisk RST CNT, aby zresetować licznik i rozpocząć od nowa.

Teraz znasz pulsy x litry twojego czujnika.

Obejrzyj wideo.

Krok 6: Dozownik wody

Funkcje sprzętowe:

LCD: Pokazuje status, „SP” to nastawa lub pożądana ilość wody, a „CNT” to licznik. Wprowadziłem kod, który sprawia, że lcd działa jak dwa ekrany. Funkcja ml i funkcja L są całkowicie niezależne.

START/STOP: to funkcja „przełączania”. aby przekaźnik i system działały po zwolnieniu przycisku. Jeśli naciśniesz ponownie, system zatrzymuje się, a przekaźnik jest „OFF”. Wszystkie przyciski nie działają, gdy system jest włączony

UNIT: Zmień pomiędzy ml i L, zachowując ustawienia i wartości z poprzedniego ekranu. Jest również funkcją „przełączania”. Jeśli jest niski, jesteś na ekranie ml, a jeśli jest wysoki, jesteś na ekranie L.

RST SP: Zresetuj nastawę na bieżącym ekranie, aby wprowadzić nową.

RST CNT: Zresetuj licznik na bieżącym ekranie, aby rozpocząć nowe zliczanie. Jeśli licznik jest wyższy lub równy wartości zadanej, system nie uruchomi się.

Przyciski sumatorów: Masz 4 przyciski do zmiany wartości zadanej, +1, +10, +100, +1000. To prosty sposób na zmianę ustawień. Przyciski sumatorów nie działają, gdy system jest uruchomiony. Nie możesz dodać +1 do funkcji ml.

Funkcje oprogramowania:

Wziąłem czujnik jako przycisk (bardzo szybko wciśnięty!) Używa tej samej funkcji "debounce" wszystkich przycisków. Czujnik wysyła „wysoki” po zakończeniu rundy (co ok. 2,5 ml). Reszta czasu jest „niska”, ten sam efekt po naciśnięciu przycisku.

Musisz tylko wprowadzić swoje impulsy x litry i ml x impuls w następujący sposób:

W poprzednim kroku przetestowałeś czujnik i uzyskałeś impulsy wyjściowe. Spróbuj zaokrąglić liczbę.

pływak cal_1=2,5; //Skalibruj ml x puls

Gdzie cal_1 = 1000/impulsów na litr (mój przypadek; 1000/400 = 2,5 ml x puls

cal_2= 400; //Skalibruj impulsy x litry

To idealna okrągła liczba do pracy. Nie wiem, czy będziesz miał tyle szczęścia niż ja. Wykonaj ostatnią kalibrację, aby wyregulować błąd do minimum

Zmienne to "int", więc jeśli potrzebujesz większych liczb, zmień na "long" lub "unsigned long"

Na filmie widać działanie tarczy. Przy odrobinie cierpliwości możesz osiągnąć niemal idealną wydajność.

Krok 7: Automatyczne resetowanie

Edytowane 10-23-2018, Testowanie

Prośba od użytkowników. Po osiągnięciu przez licznik wartości zadanej zostanie automatycznie ustawione na 0, aby rozpocząć nowe zliczanie. Zawsze możesz użyć przycisku Reset, gdy system nie jest uruchomiony.