Cola Machine Can Level Detector: 5 trinn (med bilder)

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Rev 2.5 - ryddet opp i 3D -trykte deler og oppdaterte pluggkontakten til en vanlig PCB -enhet.

Rev 2 - ultralyd "knapp" erstatter manuell trykknapp.

Å trykke på en knapp er så gammeldags, spesielt når jeg allerede bruker en ultralydssensor. Hvorfor ikke bruke en ultralydsensor til å aktivere kannenivådetektoren! Rev 2 fjerner trykknappen og erstatter den med en annen HC-SR04-modul. Nå, bare gå opp til maskinen, og den slås på automatisk for å avsløre boksnivået. Jeg mistet "Coke" -logoen i prosessen, men jeg måtte bare bytte frontplate - alle andre trykte komponenter forblir de samme

Jeg er så heldig å ha en gammel cola -maskin som jeg bruker til "forfriskninger". Den rommer omtrent 30 bokser når den er full. Problemet er, hvor mange bokser er i den til enhver tid? Når må jeg kjøre for å fylle på maskinen?

En løsning (bortsett fra å åpne maskinen hele tiden) er å piske opp en sensor, eller "kan -nivå -detektor" som kan tilnærmet tilnærmet antall bokser i maskinen til enhver tid. Jeg bestemmer meg for at den måtte oppfylle følgende krav:

- må være billig og enkel

- ikke invasiv (jeg vil ikke begynne å bore eller skjære i maskinen)

- Bruk Arduino Nano

-Bruk en LCD-skjerm for å gi meg lettforståelige avlesninger

- får strøm fra den opprinnelige USB -en eller en ekstern strømforsyning

-bruk en kort trykknapp for "etter behov" avlesninger (bruker nå 2. HC-SR04-modul i stedet).

Jeg hadde noen ultralydsmoduler, noen Nanos og en liten LCD -skjerm og bestemte meg for at de kunne komme godt med her.

Etter litt søking hadde jeg alle de nødvendige elementene (maskinvare og koding) for å få dette til å fungere. Det eneste utestående spørsmålet var - ville ultralydsensoren kunne registrere en meningsfull avstand ved å sprette signalet av sylindriske bokser ?? Det viser seg at det faktisk "kan"! (beklager ordspillet).

Trinn 1: Maskinvare

Ok, denne er ganske grei.

- Arduino Nano

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

- HC-SR04 ultralydsmoduler (antall: 2 for automatisk versjon)

- Generisk SP-trykknapp hvis du ikke bruker andre HC-SR04-modul (valgfritt)

- hunkontakt for 7-12V veggadapter (valgfritt)

- 14 2-par telefonkontaktkabel for mer elegante eksterne ledninger

Trinn 2: 3D -trykt eske

Totalt 4 trykte deler brukes i denne bygningen:

- Bunn (rød)

- Gjennomsiktig topp

- Skyv i frontpanelet (rød og hvit utskrift)

- Ultralyd sensorholder

Delene er designet for å skrives ut uten støtte med Fusion 360.

Ingen festemidler er nødvendig for montering; alle deler klikker sammen! Toppen kan fjernes etter montering ved å klemme litt på hver side av toppen nær basen og trekke toppen av.

LCD -skjermen klikker inn i omslaget. Basen har et mottakerspor i den ene enden og en sal på baksiden for Nano, som låser brettet i basen. 12V pluggadapteren er nå en vanlig PCB -monteringsenhet jeg får i bulk i omtrent en fjerdedel, og toppen holder den på plass. Frontflaten glir inn i mottakersporene i topp- og bunnelementene.

Delene er alle PLA, med toppen som er gjennomsiktig, så jeg kan se boksen lyse når den slås på!

For å gi de røde aksentene på forsiden, skriver jeg ut den hvite delen vist med 0,08 mm tykk (0,02 lagtykkelse) og rød for resten, som ser ren ut.

Trinn 3: Kabling

Kablingene for dette prosjektet er ganske enkle. 5V strøm og jord til LCD -skjermen og ultralydsmodulene fra Nano. Et par signalkabler fra Nano til LCD, og to par fra Nano til ultralydsmodulene. Noen få ekstra ledninger for valgfri 12V feed og voila!

I min første konstruksjon hadde jeg en Nano med pinner installert, så jeg bestemte meg for å bruke den som den er og lage noen prototypeledninger som passer. Etter min mening er de dumme små kontaktene alltid litt tøffe å gjøre opp, men igjen var det ikke for mange. Man kan alltid avstå fra disse kontaktene og lodde det hele. Kanskje neste gang…

Ved påfølgende bygg installerer jeg bare toppnål i Nano for tilkoblingene jeg faktisk bruker. Gjør det lettere å installere kabler og unngå feil.

Jeg brukte også en 2-par vanlig telefonkabel for å lage ledningen til boksensoren i maskinen. Det gir en fin, ren kabel som er rimelig (gratis og overalt i dag!)

Trinn 4: Kode

Koden er brosteinsbelagt sammen fra forskjellige kilder (som er mest prosjektkoding).

Jeg begynte med ultralydsprøven fra Dejan Nedelkovski på www. HowToMechatronics.com. Bra opplæring.

Jeg hentet deretter litt LCD -kode fra Jean0x7BE på Instructables.com og lærte litt mer fra en haug med andre nettsteder. Jeg fulgte instruksjonene hans der, og la til begge nødvendige biblioteker:

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

Jeg gikk også gjennom eksempelfilene i SSD1306 -biblioteket og lærte av det.

Til slutt blir koden fjernet fra disse kildene, og med litt tinker ga det meg resultatet jeg lette etter.

Designet inneholder nå en andre ultralydsmodul for en walk-up sensor. Stå foran enheten og skjermen slås på, gå bort og den slås av etter noen sekunder. Kommenter personsensoren hvis den er på hele tiden eller hvis trykknappalternativet brukes.

Trinn 5: Installasjon og kalibrering

Jeg designet boksen til å sitte på toppen av maskinen, ved hjelp av noen få ledninger (jeg bruker nå 2-par telefonkabel) som mates mellom dørforseglingen og maskinens kropp. Ultralydsmodulen er festet til taket i boksen med tosidig tape.

Mens maskinen har to sider eller "bukter" for bokser, ønsket jeg å holde det enkelt. Jeg balanserer belastningen på begge sider av maskinen, så å lese den ene siden og "doble" bør gi meg en god (nok) tilnærming.

Jeg startet vurderingen av dette prosjektet med å sjekke min og maks høyde på boksen til koksmaskinen. Tomt, det er omtrent 25 høyt, noe som betydde at ultralydsensorens arbeidsområde (0 - 50cm) er nært nok (for meg, gitt prisen på disse modulene). Ved hjelp av denne grunnleggende matematikken beregnet jeg rekkevidden på papir og kodet følgelig for å gi meg søylediagrammet og det estimerte antallet bokser.

Når jeg var installert og slått på, ble jeg helt overrasket over min første prøvekjøring. Det ga ikke bare en solid avlesning som spretter signalet fra boksene, det viste seg å være forbannet nøyaktig: De grove beregningene samsvarte med den faktiske mengden bokser i maskinen uten ytterligere tweaking! (Det er det første …).

Alt i alt et nyttig prosjekt. Nå tror jeg det er på tide med en festlig forfriskning !!