Automatický kôš: 8 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ahoj priatelia!

Ak sledujete môj kanál už dlho, pravdepodobne si pamätáte projekt o koši s automatickým krytom. Tento projekt bol jedným z prvých v Arduine, dá sa povedať, že môj debut. Malo to však jednu veľmi veľkú nevýhodu: systém spotreboval viac ako 20 miliampérov, čo znemožnilo samostatnú prácu z batérií. A dnes, s novými poznatkami a desiatkami projektov za sebou, tento problém napravím.

Krok 1: Komponenty

Aby sme to vytvorili, potrebujeme vedro s krycím otvorom na pántoch. Toto bolo kúpené v domácich potrebách a nazývalo sa vedro na prací prášok. Ako dosku Arduina som vzal model Nano. Servopohon je žiaduci s kovovým reduktorom. Ďalej - ultrazvukový snímač vzdialenosti a priehradka na batérie pre 3 prstové batérie. Poďme si pre krásu vziať toto štýlové plastové puzdro.

• Arduino NANO
• Senzor dosahu
• Servo
• Držiak batérie
• Krabica
• MOSFET Odporúčame použiť elektrolytický kondenzátor 10V 470-1000 uF
• Odpor 100 ohmov
• Rezistor 10 kOhm

Krok 2: Hardvér

Najprv sa zbavíme prebytočného plastu na kryte. Je to západka a držadlo. Senzor vzdialenosti dokonale zapadá do škatule, vytŕčajú iba pripájacie kolíky. Odstránime ich. Najprv rozrežeme plast čapov. Na servopohone roztiahneme vodiče, pretože musia siahať až do prednej časti koša. A všetko spájame podľa tohto jednoduchého obvodu. Senzor bude napájaný z jedného z pinov Arduina, aby nespájkoval hromadu vodičov k napájaciemu kolíku, pretože servo je tam už pripojené.

Teraz umiestnime všetko do puzdra. Najprv urobíme otvory pre snímač. Stredy som označil nožom. Najprv som pre presnosť stredu vyvŕtal otvor bežným vrtákom a potom ho zväčšil krokovým vrtákom. Všetko naplňte horúcim lepidlom. Priestor na batériu je prilepený obojstrannou lepiacou páskou a drôt zo servopohonu prejde bočným otvorom.

Krok 3: Montáž na servo a box

Teraz vyčistite stranu servopohonu brúsneho papiera a kryt zásobníka na tomto mieste. Zlepíme ich obvyklým sekundovým lepidlom. Dodatočne ho môžeme posilniť sťahovacími páskami. Tiež musíte urobiť drážku pod drôtmi, aby neboli silne upnuté. Servopohon musí samozrejme vstúpiť do vedra a na ničom nelipnúť. Drôty sa pripevňovali pozdĺž okraja vedra horúcim lepidlom.

Samotná škatuľka je pripevnená k vedru skrutkami a maticami. Je potrebné ho upevniť tak, aby lúč snímača nezachytil kryt koša. Za týmto účelom môžete pod horné skrutky vložiť niekoľko matíc.

Krok 4: Mechanizmus

Najprv som to urobil z tyčinky zmrzliny. Bol však príliš hrubý a nedovolil, aby sa kryt voľne zatvoril. Potom som urobil to isté z kusu kovovej nádoby na konzervu. V hornej časti je tyč servopohonu upevnená kusom kancelárskej sponky. A tento kus je prilepený pomocou superlepidla a sódy na kovový pás.

Tak poďme namontovať. Servo veľmi opatrne otočte do krajnej polohy a kolísku zaistite v polohe otvoreného krytu. Teraz sa naše vedro zatvára a otvára. Robte to opatrne, pretože tento čínsky výrobok sa môže pokaziť, ak bude práca naopak. V zásade je hardvérová časť pripravená, pokračujme k programovaniu. Najprv napíšeme jednoduchý algoritmus bez úspory energie.

Krok 5: Programovanie v XOD

Používam vizuálne programovací jazyk XOD, je založený na uzloch. Uzol je blok, ktorý predstavuje buď nejaké fyzické zariadenie, ako je snímač, motor alebo relé, alebo nejakú operáciu, ako je pridanie, porovnanie alebo zreťazenie textu. Celý proces výroby projektu whisky v XOD môžete sledovať v mojom videu o koši. Prvá fotografia je tiež jednoduchý program XOD bez „hysterézie“a tretia fotografia je s ňou.

Projekt odpadkového koša XOD si môžete stiahnuť na stránke projektu na GitHub.

Ako ste si už všimli, na vytvorenie tohto zariadenia sme nepotrebovali znalosť žiadnych programovacích jazykov. Len sme museli správne premyslieť logiku práce a vedieť, ktoré uzly v programe existujú. Je to úloha na pár večerov čítania dokumentácie. V xod jasne vidíme, aké údaje sa prenášajú, odkiaľ sa prenášajú a odkiaľ prichádzajú. Vytvorenie dlhého listu kódu je ďalším krokom fanúšikov Arduino. Tu môžete začať s funkčným programovaním.

Takže to funguje! Hovorme o šetrení energiou.

Krok 6: Úspora energie. Hardvérové úpravy

Máme teda 3 spotrebiteľov energie, samotné Arduino, senzor a servopohon. Aby Arduino menej žralo z batérie, musíte vypnúť LED „pwr“, ktorá neustále svieti, keď je na doske napájanie. Stačí skrátiť trať, ktorá k nemu vedie.

Ďalej je na zadnej strane dosky regulátor napätia, nepotrebujeme to tiež, odhryznúť jej ľavý kolík. Teraz Arduino v režime spánku potrebuje doslova pár tuctov mikro zosilňovačov. Senzor je možné zapnúť a vypnúť priamo pomocou Arduina.

Servo v pohotovostnom režime však spotrebuje veľa energie. Aby sme použili tranzistor mosfet ako vo videu o elektronickom predpovedi počasia. Z tohto zoznamu si môžete vziať akéhokoľvek mosfeta. Tiež potrebujete odpor 100 ohmov a 10 kíl ohmov. Úplný zoznam komponentov pre projekt nechám v popise pod videom.

Nový obvod bude vyzerať takto, servo napájané cez mosfet. Na začiatku pohybu servo odoberá veľký prúd, takže musíte na vstup napájať kondenzátor.

Krok 7: Programovanie. Arduino IDE

Logika práce je nasledovná. Xod bohužiaľ ešte nepridal režimy napájania, takže som firmvér napísal klasicky v Arduino IDE, kde systém regulujem knižnicou „LowPower“. Zobuďte sa, napájajte senzor, zistite vzdialenosť a senzor vypnite. Ak potrebujete otvoriť a zatvoriť kryt, pripojte napájanie k servu, zapnite ho a znova vypnite napájanie.

Skicu Arduino IDE si môžete stiahnuť zo stránky projektu GitHub

Krok 8: Závery

Teraz obvod v pohotovostnom režime spotrebuje asi 0,1 miliampéra a môže bezpečne pracovať dlho z prstových batérií. Pozrite sa však, o čo ide: Na stabilnú prevádzku potrebujete napätie vyššie ako 3,6 voltu, to znamená vyššie ako 1,2 voltu na batériu.

Podľa grafu pre alkalickú batériu je zrejmé, že batéria sa vybije presne polovicu, to znamená asi 1,1 ampérhodiny. To je približne 460 dní práce v pohotovostnom režime, nie je to zlé? Batéria však strávi iba polovicu kapacity a potom ju možno vložiť napríklad do diaľkového ovládača z televízora. Ak však použijete lítiové batérie, budú pracovať takmer na 100% kapacity, a to sú takmer 3 ampérhodiny, to znamená trikrát dlhšie. Lítiové batérie sú drahšie ako alkalické, ale myslím si, že to stojí za to.

Ďakujeme za pozornosť a nezabudnite, že existuje video o vytváraní tohto projektu!