Suis Beban Automatik (Vakum) Dengan ACS712 dan Arduino: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Hai semua, Menjalankan alat elektrik di tempat tertutup adalah keramaian, kerana semua debu yang tercipta di udara dan debu di udara, bermaksud debu di paru-paru anda. Menjalankan kekosongan kedai anda dapat menghilangkan risiko tersebut tetapi menghidupkan dan mematikannya setiap kali anda menggunakan alat adalah menyakitkan.

Untuk mengurangkan kesakitan ini, saya telah membuat suis automatik ini yang menempatkan Arduino dengan sensor semasa untuk merasakan ketika alat kuasa sedang berjalan dan menghidupkan pembersih vakum secara automatik. Lima saat selepas alat berhenti, vakum juga berhenti.

Bekalan

Untuk membuat suis ini, saya menggunakan komponen dan bahan berikut:

• Arduino Uno -
• Sensor semasa ACS712 -
• Attiny85 -
• IC Socket -
• Relay Keadaan Pepejal -
• Relay Mekanikal 5V -
• Bekalan kuasa HLK-PM01 5V -
• Prototaip PCB -
• Kawat -
• Kabel dupont -
• Kandang plastik -
• Pateri pematerian -
• Pateri -
• Wire snips -

Langkah 1: Mengesan Arus Dengan ACS712

Bintang utama projek ini adalah sensor arus ACS712 ini yang berfungsi berdasarkan prinsip kesan Hall. Arus yang mengalir melalui cip menghasilkan medan magnet yang kemudiannya sensor kesan dewan membaca dan mengeluarkan voltan yang sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya.

Apabila tidak ada arus yang mengalir, voltan keluaran berada pada separuh daripada voltan masukan dan kerana ia mengukur arus AC dan juga DC ketika arus mengalir dalam satu arah, voltan semakin tinggi sedangkan semasa arus berubah arah, voltan semakin rendah.

Sekiranya kita menyambungkan sensor ke Arduino dan merancang output sensor, kita dapat mengikuti tingkah laku ini ketika mengukur arus yang mengalir melalui mentol.

Sekiranya kita melihat lebih dekat pada nilai-nilai yang dicantumkan di layar, kita dapat melihat bahawa sensor sangat sensitif terhadap kebisingan sehingga walaupun memberikan pembacaan yang cukup baik, ia tidak dapat digunakan dalam situasi di mana ketepatan diperlukan.

Dalam kes kami, kami hanya memerlukan maklumat umum jika arus yang signifikan mengalir atau tidak sehingga kami tidak terpengaruh oleh kebisingan yang dikeluarkannya.

Langkah 2: Pengukuran Arus AC yang betul

Suis yang kita bangun akan merasakan peralatan AC jadi kita perlu mengukur arus AC. Sekiranya kita hanya mengukur nilai semasa arus yang mengalir, kita dapat mengukur pada satu titik waktu tertentu dan itu mungkin memberi kita petunjuk yang salah. Sebagai contoh, jika kita mengukur pada puncak gelombang sinus, kita akan mencatat aliran arus tinggi dan kemudian kita akan menghidupkan vakum. Namun, jika kita mengukur pada titik persimpangan sifar, kita tidak akan mendaftarkan arus dan secara keliru menganggap bahawa alat tersebut tidak menyala.

Untuk mengurangkan masalah ini, kita perlu mengukur nilai beberapa kali dalam jangka masa tertentu dan mengenal pasti nilai tertinggi dan terendah untuk saat ini. Kita kemudian dapat mengira perbezaan antara dan dengan bantuan formula dalam gambar, mengira nilai RMS sebenar untuk arus.

Nilai RMS yang sebenarnya adalah arus DC yang setara yang harus mengalir dalam litar yang sama untuk memberikan output kuasa yang sama.

Langkah 3: Bina Litar Prototaip

Untuk mula mengukur dengan sensor, kita perlu memutuskan salah satu sambungan ke beban dan meletakkan dua terminal sensor ACS712 bersiri dengan beban. Sensor kemudian dikuasakan dari 5V dari Arduino dan pin outputnya disambungkan ke input analog pada Uno.

Untuk kawalan kekosongan kedai, kita memerlukan geganti untuk mengawal palam keluaran. Anda boleh menggunakan relay keadaan pepejal atau mekanikal seperti yang saya gunakan, tetapi pastikan ia dinilai untuk kekuatan kedai anda. Saya tidak mempunyai relay saluran tunggal pada masa ini jadi saya akan menggunakan modul relay 2 saluran ini buat masa ini dan menggantikannya kemudian.

Palam keluaran untuk kedai akan dihubungkan melalui geganti dan hubungannya yang biasanya dibuka. Setelah geganti dihidupkan, litar akan ditutup dan kekosongan kedai akan dihidupkan secara automatik.

Relay dikendalikan melalui pin 7 pada Arduino pada masa ini sehingga setiap kali kita mengesan arus yang mengalir melalui sensor kita dapat menarik pin itu rendah dan yang akan menghidupkan vakum.

Langkah 4: Penjelasan dan Ciri Kod

Ciri yang sangat bagus yang saya tambahkan juga pada kod projek adalah sedikit kelewatan untuk memastikan kekosongan berjalan selama 5 saat lagi setelah alat ini dihentikan. Ini benar-benar akan membantu sisa habuk yang dihasilkan semasa alat berhenti sepenuhnya.

Untuk mencapai itu dalam kod, saya menggunakan dua pemboleh ubah di mana saya mula-mula mendapat masa milies semasa ketika suis dihidupkan dan kemudian saya mengemas kini nilai pada setiap lelaran kod semasa alat dihidupkan.

Apabila alat dimatikan, kita sekarang mendapat nilai milies semasa sekali lagi dan kemudian kita memeriksa sama ada perbezaan antara keduanya lebih besar daripada selang waktu yang ditentukan. Sekiranya itu benar, maka kami mematikan geganti dan kami mengemas kini nilai sebelumnya dengan yang sekarang.

Fungsi pengukuran utama dalam kod disebut ukuran dan di dalamnya, pertama-tama kita menganggap nilai minimum dan maksimum untuk puncak tetapi agar ia pasti berubah kita menganggap nilai terbalik di mana 0 adalah puncak tinggi dan 1024 adalah puncak rendah.

Sepanjang keseluruhan tempoh selang waktu yang ditentukan oleh pemboleh ubah lelaran, kami membaca nilai isyarat input dan kami mengemas kini nilai minimum dan maksimum sebenar untuk puncaknya.

Pada akhirnya, kami mengira perbezaannya dan nilai ini kemudian digunakan dengan formula RMS dari sebelumnya. Formula ini dapat dipermudah dengan hanya mengalikan perbezaan puncak dengan 0.3536 untuk mendapatkan nilai RMS.

Setiap versi sensor untuk amperage yang berbeza mempunyai kepekaan yang berbeza sehingga nilai ini perlu dikalikan lagi dengan pekali yang dihitung dari peringkat amperage sensor.

Kod penuh terdapat di halaman GitHub saya dan pautan muat turun ada di bawah

Langkah 5: Minimumkan Elektronik (pilihan)

Pada ketika ini, bahagian elektronik dan kod projek pada dasarnya sudah selesai tetapi belum praktikal. Arduino Uno sangat bagus untuk membuat prototaip seperti ini tetapi praktikalnya sangat besar sehingga kita memerlukan kandang yang lebih besar.

Saya mahu memasukkan semua elektronik dalam pemasangan plastik ini yang mempunyai beberapa penutup yang bagus untuk hujungnya dan untuk melakukannya, saya perlu meminimumkan elektronik. Pada akhirnya saya terpaksa menggunakan penutup yang lebih besar buat masa ini tetapi setelah saya mendapatkan papan geganti yang lebih kecil, saya akan menukarnya.

Arduino Uno akan diganti dengan cip Attiny85 yang dapat diprogramkan dengan Uno. Prosesnya mudah dan saya akan cuba memberikan tutorial yang berasingan untuknya.

Untuk menghilangkan keperluan kuasa luaran, saya akan menggunakan modul HLK-PM01 ini yang menukar AC ke 5V dan mempunyai jejak yang sangat kecil. Semua elektronik akan diletakkan pada prototaip PCB dua sisi dan disambungkan dengan wayar.

Skema terakhir boleh didapati di EasyEDA dan pautan kepadanya boleh didapati di bawah.

Langkah 6: Kemas Elektronik dalam Kotak

Papan terakhir semestinya bukan karya terbaik saya sejauh ini ternyata agak tidak kemas daripada yang saya mahukan. Saya pasti bahawa jika saya meluangkan lebih banyak masa untuknya, ia akan lebih baik tetapi yang utama adalah ia berfungsi dan jauh lebih kecil daripada yang ada pada Uno.

Untuk mengemas semuanya, pertama kali saya memasang beberapa kabel ke palam input dan output yang panjangnya sekitar 20cm. Sebagai kandang, saya menyerah pada pemasangan kerana terlalu kecil pada akhirnya tetapi saya berjaya memasukkan semuanya ke dalam kotak persimpangan.

Kabel input kemudian dimasukkan melalui lubang dan disambungkan pada terminal input di papan dan yang sama dilakukan di sisi lain di mana kedua-dua kabel kini disambungkan. Keluaran satu adalah untuk ruang kedai dan yang lain untuk alat.

Dengan semua yang berkaitan, saya memastikan untuk menguji suis sebelum memasukkan semuanya ke dalam kandang dan menutup semuanya dengan penutup. Pemasangannya mestilah penutup yang lebih baik kerana ia akan melindungi elektronik dari sebarang cecair atau habuk yang mungkin menimpanya di bengkel saya jadi setelah saya mempunyai papan geganti yang baru, saya akan memindahkan semuanya ke sana.

Langkah 7: Nikmati menggunakannya

Untuk menggunakan suis automatik ini, pertama-tama anda perlu menyambungkan palam input ke stopkontak dinding atau kabel sambungan seperti dalam kes saya dan kemudian alat dan ruang kedai disambungkan pada palam yang sesuai.

Semasa alat dimulakan, vakum dihidupkan secara automatik dan kemudian akan terus berjalan selama 5 saat lagi sebelum ia mati secara automatik.

Saya harap anda berjaya mempelajari sesuatu daripada Instructable ini, jadi tekan butang kegemaran jika anda suka. Saya mempunyai banyak projek lain yang boleh anda periksa dan jangan lupa untuk melanggan saluran YouTube saya supaya anda tidak terlepas dari video saya yang seterusnya.

Sorakan dan terima kasih kerana membaca!