Cada litre compta! Dosificador d'aigua Arduino "Shield": 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola! Amb aquest instructiu, podeu dosificar la quantitat d’aigua desitjada. El sistema pot funcionar en ml i L. Utilitzarem un Arduino UNO, un mesurador de cabal per comptar la quantitat d’aigua, una pantalla LCD per mostrar l’estat, polsadors per canviar la configuració i un relé per activar una electrovàlvula.

El sistema pot tenir moltes aplicacions: regar el jardí, barrejar aigua amb alguns ingredients, omplir un dipòsit, controlar el consum d’aigua, etc.

En un primer intent, vaig intentar fer-ho en un tauler, però a causa dels 8 botons (molts cables), desconnexions, mesures incorrectes i la necessitat de provar fora o a prop d'una font d'aigua, vaig decidir fer un "escut" ".

Si no heu creat mai cap PCB, potser és un bon moment. És fàcil, només cal anar amb compte amb els elements implicats. Vaig fer una guia ràpida per al PCB. Si necessiteu més detalls, podeu trobar bons tutorials en aquesta pàgina.

NOTA: La precisió del mesurament ve donada per la qualitat del cabalímetre. No es tracta d’un dosificador d’alta precisió. Necessitareu paciència per calibrar el sistema, però el resultat final és bastant precís.

Mira el vídeo!

Pas 1: materials

PCB

-Un tauler de coure lateral de 13x10 cm com a mínim (es recomana fibra de vidre)

-Clorur fèrric

-Envàs de plàstic

-Guants de plàstic

-Paper de transferència tèrmica (el groc)

-Un ferro (per transferència tèrmica)

-Soldador de ferro, filferro de soldadura, coixinet de polir

-Broca, broca de 1 mm

Electrònica

-Arduino UNO

-LCD 16x2

- Mesurador de cabal d'aigua (estic fent servir el YF-S201)

-Resistències de 10 K x 8

-1K resistència

-10K trimpot

-Pulsadors x 8

-Capçaleres de pins rectes masculins de fila única x 21-pin

-Capçaleres de pins corbes de fila única x 6 pins

-Conectors de capçalera de pin femení de 2 x 6 pins

Mòdul de relé -5V

-Vàlvula solenoide (12, 24 V CC recomanada)

-Conectors, cables

I canonades segons les vostres necessitats

Pas 2: Preparació del PCB

Potser aquest sigui el pas més difícil, si mai no heu creat un PCB. Només cal que seguiu les indicacions.

Hi ha moltes maneres de fer un PCB, aquest funciona per a mi:

1.- Prepareu el tauler polint la superfície de coure. Cal obtenir una superfície llisa i brillant. Després, renteu-lo amb detergent per a plats. Un cop fet això, no torneu a tocar la superfície (empremtes digitals). Deixeu-lo assecar

2.- Imprimiu els fitxers (PDF) al paper de transferència tèrmica. En el meu cas, tinc un paper per a tòner (no tinta), de manera que necessiteu la impressora adequada per al vostre paper. Imprimiu sobre la superfície llisa / brillant del paper.

Nota: els fitxers estan a punt per transferir-se, no utilitzeu la rèplica per imprimir. Si voleu, imprimiu primer en paper normal per assegurar-vos que veureu les lletres cap enrere, però està bé.

3.-Col·loqueu el paper amb la superfície impresa cap avall i encaixeu-lo al tauler (superfície de coure). Poseu una mica de cinta per solucionar-ho

4.-Ara, utilitzeu una planxa calenta per transferir les pistes a la superfície de coure. Feu això movent el ferro i premeu aproximadament

2-3 minuts.

5.- Deixeu-lo refredar i traieu tot el paper. Podeu rentar-lo amb cura per treure el paper restant. No danyeu les vies !.

6.-Prepareu la solució al recipient de plàstic. Utilitzeu guants de plàstic !. Faig servir una proporció d’una part de clorur fèrric per a dues d’aigua tèbia (40 ° C). Necessitava 300 ml per fabricar el PCB (100 ml de clorur fèrric i 200 ml d’aigua tèbia), però depèn de la mida del contenidor.

7.- Poseu el tauler a la solució, moveu el contenidor, de tant en tant, "fent onades" per treure el coure. Normalment, triga uns 20 a 30 minuts. Comprova el tauler constantment.

8.-Un cop retirat tot el coure, retirar-se i rentar la pissarra (utilitzeu guants de plàstic per manipular). Torneu a polir per treure la tinta i veure les petjades de coure.

9.-Podeu tallar les parts restants del tauler si voleu.

10.-Ara cal practicar els forats. Utilitzeu una broca d’1 mm. Els forats estan marcats al centre dels cercles sense coure.

11.-Ara, podeu transferir la part superior. El paper imprès ha d’encaixar amb els forats. Utilitzeu les cantonades de les línies de botons com a referència. Podeu fer-ho contra una llum forta o el sol. Poseu una mica de cinta per solucionar-ho.

Repetiu els passos 3-5.

I el PCB està llest!

Pas 3: fer l '"escut"

Ara, munteu i soldeu els components. Primer les capçaleres dels pins. Necessiteu prémer els pins per obtenir un "pin llarg" o podeu utilitzar un altre tipus de capçalera de pin. Veure la imatge.

Després, les resistències. Totes les resistències estan marcades a la part superior amb el valor respectiu. Continueu amb els botons de pressió, trimpot, capçaleres de pins corbats i capçalera de pin femella.

ADVERTÈNCIA: heu de posar una mica de cinta a la zona de "tapa" per evitar el contacte amb la presa USB metàl·lica

Munteu el lcd i l’arduino. "0" i "A5" us mostren la forma correcta de muntar-lo.

NOTA: El vostre blindatge final pot diferir del meu, perquè he solucionat alguns problemes (connector de relé, zona de "coberta", segell de contrast)

Pas 4: canonada

Per ser sincer, no sé el nom en anglès de tots els components, de totes maneres, la canonada depèn de la vostra aplicació. Vegeu les imatges per tenir una idea de com fer la canonada. No oblideu fer un circuit ben connectat i segellat, perquè la pressió de l’aigua pot esquitxar tot el lloc i l’electrònica!

AVÍS: el mesurador de cabal té una fletxa que indica la direcció del flux.

Pas 5: calibració

Amb el "blindatge" i la canonada a punt, proveu el cabalímetre.

Necessiteu una font d’aigua. Vaig provar el sensor a prop de la rentadora mitjançant el connector de subministrament d’aigua de la meva electrovàlvula (del mateix tipus). Arduino no pot accionar una electrovàlvula. tensió de la solenoide, consulteu l’esquema. Utilitzeu el "COM" i el "NO" per interrompre una línia. Estic fent servir una electrovàlvula de 220V d’una antiga rentadora. Si heu de comprar la solenoide, us recomano una de baixa tensió (12 o 24 volts). No us oblideu de triar-ne un de subministrador.

Fins i tot si el mesurador de cabal indica els polsos x litre, cal provar-lo, a causa de la forma particular de la seva canonada.

Per exemple, la meva sortida del mesurador de cabal és de 450 impulsos, però a la prova només en tinc 400. Un altre factor, no he pogut treballar amb la vàlvula de subministrament completament oberta, perquè les lectures es van tornar inestables..

NOTA: No oblideu treballar dins dels paràmetres del sensor, en el meu cas, 1-30 l / min i 1,75 MPa.

Com he dit, tot depèn de la qualitat i les especificacions del cabalímetre.

Connecteu el sensor a la pantalla. La part superior ha imprès els connectors respectius.

+ = 5V (cable vermell)

- = GND (fil negre)

S = senyal o pols (cable Yelow)

El mòdul de relé té les mateixes marques.

Vaig preparar un codi per comptar els impulsos. Podeu utilitzar START / STOP i RST CNT. Utilitzeu una ampolla, galleda o vas d’1 litre i premeu el botó d’inici. Atureu-vos quan arribeu a 1 litre. Repetiu-ho unes quantes vegades per obtenir un patró. Premeu el botó RST CNT per restablir el comptador i tornar a començar.

Ara, ja coneixeu les pulsacions x litres del vostre sensor.

Mira el vídeo.

Pas 6: el dosificador d'aigua

Característiques del maquinari:

Pantalla LCD: mostra l'estat, "SP" és el punt establert o la quantitat d'aigua desitjada i "CNT" és el comptador. Vaig introduir un codi que fa que el lcd funcioni com dues pantalles. La funció ml i la funció L són completament independents.

START / STOP: és una funció de "commutació". per mantenir el relé i el sistema en funcionament quan deixeu anar el botó. Si torneu a prémer, el sistema s'atura i el relé està "DESACTIVAT". Tots els botons no funcionen si el sistema està engegat

UNITAT: canvieu entre ml i L, mantenint la configuració i els valors de la pantalla anterior. També hi ha una funció de "commutació". Si és baixa, es troba a la pantalla de ml i, si és alta, es troba a la pantalla de L.

RST SP: Restableix el punt de configuració a la pantalla actual per introduir-ne una de nova.

RST CNT: restableix el comptador de la pantalla actual per iniciar un recompte nou. Si el comptador és més alt o igual al punt establert, el sistema no s'iniciarà.

Botons Adders: teniu 4 botons push per canviar el punt de consigna, +1, +10, +100, +1000. Aquesta és una manera senzilla de canviar la configuració. Els botons adders no funcionen mentre el sistema s’executa. No podeu afegir +1 a la funció ml.

Característiques del programari:

Vaig agafar el sensor com a polsador (pressionat molt ràpid!) Utilitza la mateixa funció de "rebounce" de tots els botons. El sensor envia un "alt" quan completa una ronda (cada 2, 5 ml aprox). La resta del temps és "baix", el mateix efecte quan es prem un botó.

Només cal introduir els polsos x litres i el pols ml x de la següent manera:

Al pas anterior, heu provat el sensor i obteniu els vostres impulsos de sortida. Intenta arrodonir el número.

flotador cal_1 = 2,5; // Calibra ml x pols

On cal_1 = 1000 / polsos per litre (el meu cas; 1000/400 = 2,5 ml x pols

int cal_2 = 400; // Calibra els polsos x litres

Aquest és un número rodó perfecte per treballar. No sé si tindreu la sort que he tingut. Feu un darrer calibratge per ajustar l'error al mínim

Les variables són "int", de manera que si necessiteu números més grans, canvieu a "llarg" o "sense signar llarg"

Al vídeo, podeu veure el funcionament de l'escut. Amb una mica de paciència, podeu aconseguir un rendiment gairebé perfecte.

Pas 7: restabliment automàtic

Editat el 23-10-2018, Proves

Sol·licitud dels usuaris. Un cop el comptador assoleixi, el punt de consigna es posarà a 0 automàticament per iniciar un recompte nou. Sempre podeu utilitzar el botó Restableix mentre el sistema no funciona.