Coke Machine kan niveaudetector - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Rev 2.5 - de 3D-geprinte onderdelen opgeknapt en de connector geüpdatet naar een gewone PCB-eenheid.

Rev 2 - ultrasone "knop" vervangt handmatige drukknop.

Op een knop drukken is zo ouderwets, vooral als ik al een ultrasone sensor gebruik. Waarom zou u geen ultrasone sensor gebruiken om de blikniveaudetector te activeren! Rev 2 verwijdert de drukknop en vervangt deze door een andere HC-SR04-module. Loop nu gewoon naar de machine en deze wordt automatisch ingeschakeld om het blikniveau te onthullen. Ik verloor het "Coke" -logo in het proces, maar ik hoefde alleen de voorplaat te veranderen - alle andere gedrukte componenten blijven hetzelfde

Ik heb het geluk dat ik een oude cola-automaat heb die ik gebruik voor, eh, "versnaperingen". Het bevat ongeveer 30 blikjes als het vol is. Het probleem is, hoeveel blikken zitten er op een bepaald moment in? Wanneer moet ik een run maken om de machine bij te vullen?

Een oplossing (afgezien van het voortdurend openen van de machine) is om een sensor of "can level detector" op te zwepen die het aantal blikken in de machine op een bepaald moment kan benaderen. Ik besluit dat het aan de volgende eisen moest voldoen:

- moet goedkoop en eenvoudig zijn

- niet-invasief (ik wil niet beginnen met boren of snijden in mijn machine)

- Gebruik Arduino Nano

- Gebruik een LCD-scherm om me gemakkelijk te begrijpen metingen te geven

- worden gevoed door de native USB of een externe voeding

- gebruik een kortstondige drukknop voor "indien nodig" metingen (gebruik nu in plaats daarvan de 2e HC-SR04-module).

Ik had wat ultrasone modules, wat nano's en een klein LCD-scherm en besloot dat ze hier van pas zouden kunnen komen.

Na een beetje zoeken had ik alle benodigde elementen (hardware en codering) om dit te laten werken. De enige openstaande vraag was - zou de ultrasone sensor een zinvolle afstand kunnen registreren door het signaal van cilindrische blikken te laten weerkaatsen? Het blijkt dat het in feite "kan"! (sorry voor de woordspeling).

Stap 1: Hardware

Ok, deze is vrij eenvoudig.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96 Inch 4-pins Geel Blauw IIC OLED (SSD 1306 of vergelijkbaar).

- HC-SR04 ultrasone bereikmodules (aantal: 2 voor automatische versie)

- Generieke SP-drukknop indien geen 2e HC-SR04-module gebruikt (optioneel)

- vrouwelijke stekker voor 7-12V wandadapter (optioneel)

- ongeveer 14 of 2-paar telefoon jack kabel voor elegantere externe bedrading

Stap 2: 3D-geprint hoesje

In deze build worden in totaal 4 geprinte delen gebruikt:

- Bodem (rood)

- Doorschijnende bovenkant

- Schuif in frontpaneel (rode en witte kleurenprint)

- Ultrasone sensorhouder

De onderdelen zijn ontworpen om zonder ondersteuning te worden geprint met Fusion 360.

Voor de montage zijn geen bevestigingsmiddelen nodig; alle onderdelen klikken in elkaar! De bovenkant kan na montage worden verwijderd door aan beide kanten van de bovenkant bij de basis lichtjes in te knijpen en de bovenkant eraf te trekken.

Het LCD-scherm klikt vast in de hoes. De basis heeft een ontvangersleuf aan het ene uiteinde en een zadel aan de achterkant voor de Nano, waardoor het bord in de basis wordt vergrendeld. De 12V-stekkeradapter is nu een veelgebruikte PCB-montage-eenheid die ik ongeveer een kwart in bulk krijg en de bovenkant houdt hem op zijn plaats. Het voorvlak schuift in de ontvangergroeven in de boven- en onderelementen.

De onderdelen zijn allemaal van PLA, waarbij de bovenkant doorschijnend is, zodat ik de doos kan zien gloeien wanneer deze is ingeschakeld!

Om de rode accenten op de voorkant te voorzien, print ik het getoonde witte gedeelte met een dikte van 0,08 mm (0,02 laagdikte) en rood voor de rest, die er schoon uitziet.

Stap 3: Bedrading

De bedrading voor dit project is vrij eenvoudig. 5V voeding en massa naar het LCD-scherm en de ultrasone modules van de Nano. Een paar signaaldraden van de Nano naar het LCD-scherm en twee paar van de Nano naar de ultrasone modules. Een paar extra kabels voor de optionele 12V voeding en voila!

In mijn eerste build had ik een Nano met pinnen geïnstalleerd, dus ik besloot om het te gebruiken zoals het is en een prototype van een bedrading te maken die bij me past. De stomme kleine connectoren zijn naar mijn mening altijd een beetje kieskeurig om te verzinnen, maar nogmaals, er waren er niet te veel. Je kunt altijd van deze connectoren afzien en het hele ding solderen. Misschien volgende keer…

Bij volgende builds installeer ik alleen header-pinnen in de Nano voor de verbindingen die ik daadwerkelijk gebruik. Maakt het gemakkelijker om kabels te installeren en fouten te voorkomen.

Ik heb ook een gewone telefoonkabel van 2 paar gebruikt om de kabel naar de bliksensor in de machine te maken. Het zorgt voor een mooie, schone kabel die betaalbaar is (gratis, en tegenwoordig overal!)

Stap 4: Coderen

De code is samengesteld uit verschillende bronnen (zoals de meeste projectcoderingen).

Ik begon met het ultrasone monster van Dejan Nedelkovski op www. HowToMechatronics.com. Goede tutorial.

Ik haalde toen wat LCD-code van Jean0x7BE op Instructables.com en leerde wat meer van een aantal andere sites. Ik volgde zijn instructies daar en voegde beide vereiste bibliotheken toe:

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

Ik heb ook de voorbeeldbestanden in de SSD1306-bibliotheek doorgenomen en daarvan geleerd.

Uiteindelijk is de code uit deze bronnen samengevoegd en met wat knutselen gaf het me het resultaat waar ik naar op zoek was.

Het ontwerp bevat nu een tweede ultrasone module voor een walk-up sensor. Ga voor het apparaat staan en het scherm gaat aan, loop weg en het gaat na een paar seconden uit. Zet de persoonssensor uit als deze altijd aan staat of als de drukknopoptie wordt gebruikt.

Stap 5: Installatie en kalibratie

Ik heb de doos ontworpen om bovenop de machine te zitten, met behulp van een paar draden (ik gebruik nu een 2-paar telefoonkabel) die tussen de deurafdichting en de behuizing van de machine lopen. De ultrasone module wordt met tweezijdige tape op het dak van het blikcompartiment bevestigd.

Hoewel de machine twee kanten of "vakken" heeft voor blikjes, wilde ik het simpel houden. Ik balanceer beide zijden van de machine, dus het lezen van één kant en "verdubbelen" zou me een goede (genoeg) benadering moeten geven.

Ik begon de beoordeling van dit project door de minimale en maximale hoogte van het blikveld van de cola-automaat te controleren. Leeg, het is ongeveer 25 hoog, wat betekende dat het werkbereik van de ultrasone sensor (0 - 50 cm) dichtbij genoeg is (voor mij, gezien de prijs van deze modules). Met behulp van deze basisberekening heb ik het bereik op papier berekend en gecodeerd dienovereenkomstig om me het staafdiagram en het geschatte aantal blikjes te geven.

Eenmaal geïnstalleerd en ingeschakeld, was ik volledig verrast door mijn eerste proefrun. Het gaf niet alleen een solide aflezing die het signaal van de blikken weerkaatste, het bleek verdomd nauwkeurig te zijn: de ruwe berekeningen kwamen overeen met het werkelijke aantal blikken in de machine zonder verdere aanpassingen! (Dat is een primeur…).

Al met al een nuttig project. Nu denk ik dat het tijd is voor een feestelijke verfrissing!!