Automatikus terhelés (vákuum) kapcsoló ACS712 és Arduino segítségével: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Sziasztok, Az elektromos kéziszerszám zárt térben való működtetése nyüzsgés, mivel a levegőben keletkező összes por és a levegőben lévő por miatt a por a tüdőben van. A bolti üresedés futtatása kiküszöbölheti ezt a kockázatot, de be- és kikapcsolni minden alkalommal, amikor szerszámot használ, fájdalmas.

Ennek a fájdalomnak a csillapítására építettem ezt az automatikus kapcsolót, amely egy áramérzékelővel ellátott Arduino -t tartalmaz, amely érzékeli, amikor az elektromos kéziszerszám fut, és automatikusan bekapcsolja a porszívót. Öt másodperccel a szerszám leállítása után a vákuum is leáll.

Kellékek

Ennek a kapcsolónak az elkészítéséhez a következő alkatrészeket és anyagokat használtam:

• Arduino Uno -
• ACS712 áramérzékelő -
• Attiny85 -
• IC aljzat -
• Szilárdtest relé -
• 5V mechanikus relé -
• HLK -PM01 5V -os tápegység -
• PCB prototípus -
• Vezeték -
• Dupont kábelek -
• Műanyag ház -
• Forrasztópáka -
• Forrasztás -
• Huzalvágások -

1. lépés: Az áram érzékelése az ACS712 segítségével

A projekt sztárja ez az ACS712 áramérzékelő, amely a Hall -effektus elvén működik. A chipen átáramló áram mágneses mezőt hoz létre, amelyet a Hall -hatás érzékelője leolvas és kiad egy feszültséget, amely arányos a rajta átfolyó árammal.

Ha nem folyik áram, a kimeneti feszültség a bemeneti feszültség felén van, és mivel a váltakozó áramot és az egyenáramot is méri, amikor az áram egy irányban áramlik, a feszültség magasabb lesz, míg az áram irányváltozásakor a feszültség csökken.

Ha csatlakoztatjuk az érzékelőt egy Arduino -hoz, és ábrázoljuk az érzékelő kimenetét, akkor követhetjük ezt a viselkedést az izzón átáramló áram mérésekor.

Ha közelebbről megvizsgáljuk a képernyőn ábrázolt értékeket, észrevehetjük, hogy az érzékelő valóban érzékeny a zajra, így annak ellenére, hogy meglehetősen jó leolvasást ad, nem használható olyan helyzetekben, amikor pontosságra van szükség.

Esetünkben csak általános információkra van szükségünk, ha jelentős áram folyik, vagy sem, így nem vagyunk hatással az általa felvett zajra.

2. lépés: Az AC áram megfelelő mérése

Az általunk épített kapcsoló érzékeli a váltakozó áramú készülékeket, ezért meg kell mérnünk a váltakozó áramot. Ha egyszerűen meg akarjuk mérni az áramerősség aktuális értékét, akkor bármely időpontban mérhetünk, és ez rossz jelzést adhat nekünk. Például, ha a szinuszhullám csúcsán mérünk, nagy áramlást regisztrálunk, majd bekapcsoljuk a vákuumot. Ha azonban a nullátkelési ponton mérünk, akkor nem regisztrálunk áramot, és tévesen feltételezzük, hogy az eszköz nincs bekapcsolva.

A probléma enyhítése érdekében többször meg kell mérnünk az értékeket egy bizonyos időtartam alatt, és meg kell határoznunk az áram legmagasabb és legalacsonyabb értékeit. Ezután kiszámíthatjuk a különbséget a képek közötti képlet között és segítségével, kiszámíthatjuk az aktuális RMS értéket.

Az igazi RMS érték az egyenértékű egyenáram, amelynek ugyanabban az áramkörben kell folynia, hogy ugyanazt a kimeneti teljesítményt biztosítsa.

3. lépés: Készítsen prototípus áramkört

Az érzékelővel történő mérés megkezdéséhez meg kell szakítanunk az egyik csatlakozást a terheléshez, és az ACS712 érzékelő két kivezetését sorba kell helyezni a terheléssel. Az érzékelőt ezután 5 V -ról táplálja az Arduino, és a kimeneti tüske az Uno analóg bemenetéhez van csatlakoztatva.

A bolti vákuum vezérléséhez relére van szükség a kimeneti csatlakozó vezérléséhez. Használhat szilárdtest relét vagy mechanikus relét, de én győződjön meg róla, hogy az áruház üres teljesítményére van méretezve. Jelenleg nem volt egycsatornás relém, ezért ezt a 2 csatornás relé modult fogom használni, és később kicserélem.

A bolti vákuum kimeneti csatlakozója a relén és annak rendesen nyitott érintkezőjén keresztül csatlakozik. Miután a relé be van kapcsolva, az áramkör bezárul, és a bolti vákuum automatikusan bekapcsol.

A relét az Arduino 7 -es csapján keresztül vezérlik, így amikor azt észleljük, hogy áram folyik az érzékelőn, le tudjuk húzni ezt a csapot, és ez bekapcsolja a vákuumot.

4. lépés: Kódmagyarázat és szolgáltatások

Egy igazán szép funkció, amelyet a projekt kódjához is hozzáadtam, egy kis késés, hogy a vákuum 5 másodpercig tovább működjön az eszköz leállítása után. Ez valóban segít a maradék por eltávolításában, amikor a szerszám teljesen leáll.

Ennek eléréséhez a kódban két változót használok, ahol először kapom meg az aktuális milliméteres időt a kapcsoló bekapcsolásakor, majd frissítem ezt az értéket a kód minden iterációján, miközben az eszköz be van kapcsolva.

Amikor a szerszám kikapcsol, most ismét megkapjuk az aktuális millies értéket, majd ellenőrizzük, hogy a kettő közötti különbség nagyobb -e, mint a megadott intervallum. Ha ez igaz, akkor kikapcsoljuk a relét, és frissítjük az előző értéket az aktuális értékkel.

A kódban található fő mérési függvényt mérésnek nevezzük, és ebben először a csúcsok minimális és maximális értékeit feltételezzük, de ahhoz, hogy határozottan megváltozzanak, fordított értékeket feltételezünk, ahol 0 a magas csúcs és 1024 az alacsony csúcs.

Az iterációs változó által meghatározott intervallum teljes időtartama alatt leolvassuk a bemeneti jel értékét, és frissítjük a csúcsok aktuális minimális és maximális értékeit.

Végül kiszámítjuk a különbséget, és ezt az értéket használjuk az előző RMS képlethez. Ez a képlet egyszerűsíthető, ha a csúcskülönbséget egyszerűen megszorozzuk 0,3536 -mal, hogy megkapjuk az RMS értéket.

A különböző áramerősségű érzékelők mindegyik változata eltérő érzékenységű, ezért ezt az értéket ismét meg kell szorozni egy olyan együtthatóval, amelyet az érzékelő áramerősségéből számítanak ki.

A teljes kód elérhető a GitHub oldalamon, és a letöltési link az alábbi linken található:

5. lépés: Csökkentse az elektronikát (opcionális)

Ezen a ponton a projekt elektronikai és kódrészlete alapvetően elkészült, de még nem túl praktikusak. Az Arduino Uno kiválóan alkalmas ilyen prototípusok készítésére, de gyakorlatilag valóban terjedelmes, ezért nagyobb házra lesz szükségünk.

Szerettem volna az összes elektronikát beilleszteni ebbe a műanyag szerelvénybe, amelynek végei szép sapkákkal vannak ellátva, és ennek érdekében kicsinyítenem kell az elektronikát. Végül egy nagyobb ház használatához kellett folyamodnom, de ha megkapom a kisebb relé táblát, akkor átkapcsolom őket.

Az Arduino Uno helyére egy Attiny85 chip kerül, amelyet az Uno programozhat. A folyamat egyszerű, és megpróbálok külön oktatóanyagot adni hozzá.

A külső áramellátás megszüntetéséhez ezt a HLK-PM01 modult fogom használni, amely átalakítja az AC-t 5 V-ra, és nagyon kicsi a lábnyom. Az összes elektronikát egy kétoldalas prototípus NYÁK-ra helyezzük, és vezetékekkel csatlakoztatjuk.

A végső vázlat az EasyEDA-n érhető el, és a link az alábbiakban található.

6. lépés: Csomagolja be az elektronikát egy tokba

Az utolsó tábla minden bizonnyal nem a legjobb munkám, mivel kissé zavarosabb lett, mint szerettem volna. Biztos vagyok benne, hogy ha több időt töltök vele, szebb lesz, de a lényeg az, hogy működött, és lényegesen kisebb, mint az Unóval.

Az összes csomagolásához először néhány kábelt telepítettem a bemeneti és kimeneti csatlakozókra, amelyek körülbelül 20 cm hosszúak. Szekrényként lemondtam a szerelvényről, mivel végül túl kicsi volt, de mindent el tudtam illeszteni a csatlakozódobozba.

A bemeneti kábelt ezután a lyukon keresztül vezetik be, és az alaplap bemeneti csatlakozójához csatlakoztatják, és ugyanez történik a másik oldalon, ahol a két kábel most csatlakozik. Az egyik kimenet a bolti vákuumra, a másik a szerszámra vonatkozik.

Miután minden csatlakoztatva volt, ellenőriztem a kapcsolót, mielőtt mindent behelyeznék a házba, és a fedéllel lezárom. A szerelvény szebb szekrény lett volna, mivel megvédi az elektronikát a folyadékoktól és portól, amelyek a műhelyemben rájuk kerülhetnek, így ha megvan az új relélap, mindent áthelyezek.

7. lépés: Élvezze a használatát

Ennek az automatikus kapcsolónak a használatához először csatlakoztatnia kell a bemeneti dugót egy fali aljzathoz vagy egy hosszabbító kábelhez, mint az én esetemben, majd a szerszámot és a bolti vákuumot a megfelelő csatlakozóba kell csatlakoztatni.

A szerszám elindításakor a porszívó automatikusan bekapcsol, majd további 5 másodpercig tovább működik, mielőtt automatikusan kikapcsol.

Remélem, sikerült tanulnia valamit ebből az Instructable -ből, ezért kérjük, nyomja meg a kedvenc gombot, ha tetszik. Sok más projektem van, amelyeket megnézhetsz, és ne felejts el feliratkozni a YouTube -csatornámra, hogy ne maradj le a következő videóimról.

Üdv és köszönöm, hogy olvastál!