Automatisk papperskorg: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Hej vänner!

Om du har tittat på min kanal länge, kommer du troligtvis ihåg ett projekt om en papperskorg med ett automatiskt lock. Detta projekt var ett av de första i Arduino, man kan säga min debut. Men det hade en mycket stor nackdel: systemet förbrukade mer än 20 milliampere, vilket gjorde det omöjligt att arbeta självständigt från batterier. Och idag, med ny kunskap och dussintals projekt bakom mig, kommer jag att rätta till detta problem.

Steg 1: Komponenter

För att skapa detta behöver vi en hink med en locköppning på gångjärnen. Detta köptes i hushållsartiklar och kallades en hink för tvättpulver. Som styrelse för Arduino tog jag Nano -modell. Servodriften är önskvärd med en metallreducerare. Nästa - en ultraljudsavståndssensor och ett batterifack för 3 fingerbatterier. För en skönhet, låt oss ta det här snygga plastfodralet.

• Arduino NANO
• Räckviddssensor
• Servo
• Batterihållare
• Box
• MOSFET Rekommenderar starkt att använda elektrolytkondensator 10V 470-1000 uF
• Motstånd 100 Ohm
• Motstånd 10 kOhm

Steg 2: Hårdvara

Först blir vi av med överflödig plast på omslaget. Det är en spärr och handtaget. Avståndssensorn passar perfekt in i lådan, bara anslutningsstiften sticker ut. Vi tar bort dem. Först kommer vi att klippa plasten på stiften. Vid servodriften förlänger vi trådarna eftersom de måste nå fram till papperskorgen. Och vi ansluter allt enligt denna enkla krets. Sensorn kommer att drivas från en av stiften på Arduino, för att inte löda en hög med ledningar till strömstiftet, eftersom servon redan är ansluten där.

Nu lägger vi allt i fodralet. Först gör vi hål för sensorn. Jag markerade centra med kniv. Först borrade jag hål med en gemensam borr för centrets noggrannhet och förstorade det sedan med en stegborr. Fyll allt med varmt lim. Batterifacket är limmat med en dubbelsidig tejp, och ledningen från servodrivrutinen kommer att gå ut genom sidohålet.

Steg 3: Servo och lådmontering

Rengör nu med sandpapperservosidan och behållarlocket på denna plats. Vi limmar ihop dem med vanligt snabblim. Vi kan dessutom förstärka den med buntband. Du måste också göra spåret under trådarna, så att de inte kläms fast ordentligt. Självklart måste servodriften komma in i skopan och inte klamra sig åt någonting. Trådarna fästes längs hinkens kant med varmt lim.

Själva lådan fästs på skopan med skruvar och muttrar. Det är nödvändigt att fixa det så att sensorstrålen inte fångar korghöljet. För detta kan du sätta ett par muttrar under de övre skruvarna.

Steg 4: Mekanism

Först gjorde jag den av en pinne med glass. Men det var för tjockt och tillät inte locket att stänga fritt. Sedan gjorde jag samma sak från en metallburk för konserver. I den övre delen är servostyrarens stång fixerad med en bit gem. Och denna bit limmas med superlim och läsk på metallremsan.

Tja, låt oss montera det. Vrid försiktigt servon till det extrema läget och fixera vippan i positionen för det öppnade locket. Nåväl, vår hink stänger och öppnar. Gör det försiktigt, eftersom denna produkt från Kina kan gå sönder om det fungerar tvärtom. I princip är hårdvarudelen klar, låt oss gå vidare till programmering. Till en början skriver vi en enkel algoritm utan energibesparing.

Steg 5: Programmering i XOD

Jag använder visuellt baserat programmeringsspråk XOD, det är baserat på noder. En nod är ett block som representerar antingen någon fysisk enhet som en sensor, motor eller relä, eller någon operation som tillägg, jämförelse eller textanslutning. Du kan se hela processen för att göra ett projekt i XOD i min video om papperskorgen. Det första fotot är också ett enkelt XOD -program utan någon "hysteres", och det tredje fotot är med.

Du kan ladda ner XOD papperskorgen projekt på projektsidan på GitHub.

Som du redan har märkt, för att skapa den här enheten, behövde vi ingen kunskap om några programmeringsspråk. Vi var bara tvungna att tänka ut logiken i verket korrekt och veta vilka noder som finns i programmet. Det är en uppgift för ett par kvällar att läsa dokumentationen. I xod ser vi tydligt vilken data som överförs, varifrån den överförs och var den kommer. Skapa det långa arket med koden är nästa steg för Arduino -fansen. Du kan börja härifrån med funktionell programmering.

Så det fungerar! Låt oss prata om energibesparing.

Steg 6: Energibesparing. Hårdvaruändringar

Så vi har tre energiförbrukare, själva Arduino, sensorn och servodriften. För att få Arduino att äta mindre av batteriet måste du stänga av "pwr" -LED: n som lyser konstant när det finns ström på kortet. Klipp bara av banan som leder till den.

Därefter finns en spänningsregulator på baksidan av brädet, vi behöver inte det heller, bita av dess vänstra stift. Nu behöver Arduino i viloläge bokstavligen ett par dussin mikroförstärkare. Sensorn kan slås på och av direkt av en Arduino.

Men servon i vänteläget förbrukar mycket energi. Så att vi ska använda mosfet -transistorn som i videon om den elektroniska väderprognosen. Du kan ta vilken mosfet som helst från den här listan. Behöver också ett motstånd på 100 ohm och 10 kilo ohm. Jag kommer att lämna hela listan över komponenter för projektet i beskrivningen under videon.

Den nya kretsen kommer att se ut så här, servon drivs genom mosfeten. I början av rörelsen tar servon en stor ström, så du måste sätta kondensatorn på effektingången.

Steg 7: Programmering. Arduino IDE

Verkets logik är följande. Tyvärr har xod ännu inte lagt till strömlägen, så jag skrev firmware in klassiskt i Arduino IDE, där jag reglerar systemet med biblioteket "LowPower". Vakna, mata ström till sensorn, ta avståndet och stäng av sensorn. Om du behöver öppna och stänga locket, anslut strömmen till servon, slå på den och stäng av strömmen igen.

Du kan ladda ner Arduino IDE -skiss från GitHub -projektsidan

Steg 8: Slutsatser

Nu förbrukar kretsen i vänteläge cirka 0,1 milliamp och kan säkert arbeta länge med fingerbatterier. Men se vad som händer: för stabil drift behöver du en spänning högre än 3,6 volt, det vill säga över 1,2 volt per batteri.

Av grafen att döma för ett alkaliskt batteri, kan man se att batteriet laddar ur exakt hälften, det vill säga cirka 1,1 ampere timmar. Det är ungefär 460 dagars arbete i vänteläge, är det inte dåligt? Men batteriet spenderar bara hälften av kapaciteten, och sedan kan det sättas in till exempel i fjärrkontrollen från TV: n. Men om du använder litiumbatterier kommer de att fungera nästan till 100% av kapaciteten, och detta är nästan 3 ampere timmar, det vill säga 3 gånger längre. Litiumbatterier är dyrare än alkaliska batterier, men jag tycker att det är värt det.

Tack för din uppmärksamhet, och glöm inte att det finns video om hur du gör detta projekt!