Coke Machine Can Level Detector: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Rev 2.5 - ryddet op i 3D -udskrevne dele og opdaterede stikket til en fælles PCB -enhed.

Rev 2 - ultralyd "knap" erstatter manuel trykknap.

At trykke på en knap er så gammeldags, især når jeg allerede bruger en ultralydssensor. Hvorfor ikke bruge en ultralydssensor til at aktivere dåsniveau -detektoren! Rev 2 fjerner trykknappen og erstatter den med et andet HC-SR04-modul. Nu skal du bare gå op til maskinen, og den tænder automatisk for at afsløre dåse -niveauet. Jeg mistede "Coke" -logoet i processen, men jeg måtte kun ændre frontpladen - alle andre udskrevne komponenter forbliver de samme

Jeg er så heldig at have en gammel cola -maskine, som jeg bruger til "forfriskninger". Den rummer cirka 30 dåser, når den er fuld. Problemet er, hvor mange dåser der er i det til enhver tid? Hvornår skal jeg køre for at genopbygge maskinen?

En løsning (bortset fra at åbne maskinen hele tiden) er at piske en sensor op eller "kan niveaudetektor", der kan tilnærme sig antallet af dåser i maskinen til enhver tid. Jeg beslutter, at den skulle opfylde følgende krav:

- skal være billigt og enkelt

- ikke invasiv (jeg vil ikke begynde at bore eller skære i min maskine)

- Brug Arduino Nano

-Brug en LCD-skærm til at give mig letforståelige aflæsninger

- få strøm fra den indbyggede USB eller en ekstern strømforsyning

-brug en kortvarig trykknap til "efter behov" aflæsninger (bruger nu 2. HC-SR04-modul i stedet).

Jeg havde nogle ultralydsmoduler, nogle Nanos og en lille LCD -skærm og besluttede, at de måske ville være nyttige her.

Efter lidt søgning havde jeg alle de nødvendige elementer (hardware og kodning) for at få dette til at fungere. Det eneste udestående spørgsmål var - ville ultralydssensoren kunne registrere en meningsfuld afstand ved at afvise signalet fra cylindriske dåser ?? Det viser sig, at det faktisk "kan"! (undskyld ordspillet).

Trin 1: Hardware

Ok, denne er ret ligetil.

- Arduino Nano

- Kuman 0,96 tommer 4-benet gul blå IIC OLED (SSD 1306 eller lignende).

- HC-SR04 ultralydsmoduler (antal: 2 til automatisk version)

- Generisk SP-trykknap, hvis der ikke bruges 2. HC-SR04-modul (ekstraudstyr)

- hunstik til 7-12V vægadapter (valgfri)

- cirka 14 2-par telefonstik kabel til mere elegant ekstern ledning

Trin 2: 3D -trykt sag

I alt 4 trykte dele bruges i denne build:

- Bund (rød)

- Gennemsigtig top

- Skub i frontpanelet (rød og hvid farveprint)

- Ultrasonic sensor holder

Delene er designet til at blive udskrevet uden understøtninger ved hjælp af Fusion 360.

Der kræves ingen fastgørelseselementer til montering; alle dele klikker sammen! Toppen kan fjernes efter samling ved lidt at klemme hver side af toppen nær bunden og trække toppen af.

LCD -skærmen klikker ind i dækslet. Basen har en modtagerplads i den ene ende og en sadel bag på Nano'en, der låser brættet i basen. 12V -stikadapteren er nu en almindelig PCB -monteringsenhed, jeg får i bulk i cirka en fjerdedel, og toppen holder den på plads. Forsiden glider ind i modtagerriller i de øverste og nederste elementer.

Dele er alle PLA, hvor toppen er gennemskinnelig, så jeg kan se boksen lyse, når den er tændt!

For at give de røde accenter på forsiden, udskriver jeg den hvide del vist med 0,08 mm tyk (.02 lagtykkelse) og rød for resten, hvilket ser rent ud.

Trin 3: Ledningsføring

Ledningerne til dette projekt er ret enkle. 5V strøm og jord til LCD -skærmen og ultralydsmodulerne fra Nano. Et par signaltråde fra Nano til LCD'en og to par fra Nano til ultralydsmodulerne. Et par ekstra ledninger til valgfri 12V feed og voila!

I min første build havde jeg en Nano med stifter installeret, så jeg besluttede at bruge den som den er og lave nogle prototype ledninger, der passer. De dumme små stik er altid en smule finurlige at finde på, efter min mening, men igen var der ikke for mange. Man kunne altid opgive disse stik og lodde det hele op. Måske næste gang…

Ved efterfølgende builds installerer jeg kun headerstifter i Nano til de forbindelser, jeg rent faktisk bruger. Gør det lettere at installere kabler og undgå fejl.

Jeg brugte også et 2-par almindeligt telefonkabel til at føre ledningen til dåseføleren i maskinen. Det giver et pænt, rent kabel, der er overkommeligt (gratis og overalt i dag!)

Trin 4: Kode

Koden er brolagt sammen fra forskellige kilder (ligesom de fleste projektkodninger).

Jeg startede med ultralydsprøven fra Dejan Nedelkovski på www. HowToMechatronics.com. God vejledning.

Jeg trak derefter noget LCD -kode fra Jean0x7BE på Instructables.com og lærte noget mere fra en masse andre websteder. Jeg fulgte hans instruktioner der og tilføjede begge nødvendige biblioteker:

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

Jeg gennemgik også eksempelfilerne i SSD1306 -biblioteket og lærte af det.

I sidste ende er koden kludged sammen fra disse kilder, og med lidt puslespil gav det mig det resultat, jeg ledte efter.

Designet indeholder nu et andet ultralydsmodul til en walk-up sensor. Stå foran enheden, og skærmen tændes, gå væk, og den slukker efter et par sekunder. Kommenter personsensoren, hvis den er tændt hele tiden, eller hvis der bruges trykknapfunktion.

Trin 5: Installation og kalibrering

Jeg designet boksen til at sidde oven på maskinen ved hjælp af et par ledninger (jeg bruger nu 2-par telefonkabel), der føres mellem dørforseglingen og maskinens krop. Ultralydsmodulet er fastgjort til taget af dåseholderen ved hjælp af tosidet tape.

Mens maskinen har to sider eller "bugter" til dåser, ville jeg gerne holde det enkelt. Jeg balancerer belastningen på begge sider af maskinen, så at læse den ene side og "fordoble" burde give mig en god (nok) tilnærmelse.

Jeg startede vurderingen af dette projekt ved at kontrollere min og maks højden på dåsebakken i Coke -maskinen. Tom, den er omkring 25 høj, hvilket betød, at ultralydssensorens arbejdsområde (0 - 50cm) er tæt nok (for mig, givet prisen på disse moduler). Ved hjælp af denne grundlæggende matematik beregnede jeg rækkevidden på papir og kodede følgelig for at give mig søjlediagrammet og det estimerede antal dåser.

Da jeg var installeret og tændt, blev jeg fuldstændig overrasket over min første prøvekørsel. Ikke alene gav det en solid aflæsning, der afviste signalet fra dåserne, det viste sig at være forbandet nøjagtigt: De grove beregninger matchede den faktiske mængde dåser i maskinen uden yderligere tweaking! (Det er det første …).

Alt i alt et nyttigt projekt. Nu synes jeg, det er tid til en festlig forfriskning !!