Automatisation dans la société moderne est une mesure nécessaire, car à l'ère numérique, il est extrêmement important d'exclure le facteur humain dans diverses industries afin de normaliser et d'améliorer la qualité des produits. Il existe également des domaines où il n'est tout simplement pas possible pour une personne de faire ce dont les robots sont capables, par exemple la production de nanomatériaux et de microplaques.

Cependant, l'automatisation aide non seulement à la production, mais elle peut également être utile au profane. Par exemple, l'automatisation d'une brasserie arduino peut grandement faciliter le processus de production d'un produit. Voyons comment l'automatisation de la rectification sur arduino et d'autres choses peut aider, et regardons des exemples.

Les principaux avantages des systèmes automatisés basés sur le microcontrôleur Arduino

Personne ne vous interdit de souder votre propre carte et de la programmer vous-même en utilisant des langages de bas niveau. Cependant, l'automatisation sur arduino et les microcontrôleurs prêts à l'emploi faciliteront grandement l'ensemble du processus et feront gagner du temps. Après tout, il est beaucoup plus facile d'acheter un produit prêt à l'emploi avec un ensemble de bibliothèques et de l'adapter à vos besoins. Et l'automatisation abordable de l'arduino mega 2560 peut être utile dans de nombreux domaines de la vie, des commutateurs vocaux aux Maison intelligente et aux diables électriques avec un détecteur de mouvement. Les principaux avantages pour lesquels l'automatisation Arduino est célèbre sont :

1. Seuil d'entrée bas. Il n'est pas nécessaire de suivre une formation d'ingénieur, il suffit de regarder quelques vidéos de formation et d'avoir une connaissance de base de la programmation.
2. Un grand nombre de bibliothèques déjà préparées. Arduino est utilisé dans la CEI par de nombreux passionnés de robotique, au point que la production de divers appareils électroniques devient leur passe-temps. En conséquence, la communauté d'utilisateurs est extrêmement active sur le réseau, elle héberge un grand nombre de blancs et est prête à vous aider à résoudre tout problème. La qualité des bibliothèques, en raison du faible seuil d'entrée, en souffre, mais personne n'interdit de créer la vôtre, il suffit d'étudier la sémantique du langage C ++ ou d'utiliser des traducteurs prêts à l'emploi.
3. Beaucoup de périphériques. Peu importe si vous avez besoin d'une automatisation de serre arduino ou d'un capteur de lumière, vous trouverez tous les modules, jusqu'aux capteurs sonores et aux reconnaissances vocales. Oui, certaines cartes coûtent très cher, mais vous pouvez toujours trouver des analogues bon marché, par exemple un module Wi-Fi de fabricants tiers esp8269, qui est 10 fois moins cher que le module officiel.
4. Beaucoup d'informations. Tout problème auquel vous êtes confronté a déjà été rencontré par quelqu'un et vous trouverez probablement une solution sur Google. Il existe également une littérature complète disponible pour examen.

Cependant, ne pensez pas qu'Arduino n'a pas de défauts. Le conseil d'administration est connu pour ses mauvaises performances. Pour les tâches particulièrement complexes et en grand nombre code, le temps de réponse peut atteindre 1 seconde, ce qui est inacceptable pour les microcontrôleurs. La mémoire flash de la plupart des modules ne dépasse pas 1 Mo, ce qui n'est pas suffisant pour créer des réseaux de neurones ou utiliser des fichiers multimédias. Bien sûr, vous pouvez connecter une carte mémoire auxiliaire, mais cela augmente également le temps de réponse, prend des ressources supplémentaires pour l'alimenter et se fait de manière semi-artisanale.

Cependant, les systèmes automatisés simples, par exemple pour le brassage de la bière ou les serres, ne nécessitent même pas une fraction des ressources que le conseil peut fournir. En conséquence, pour la plupart des utilisateurs, ces lacunes sembleront dénuées de sens. Si vous décidez d'assembler votre propre imprimante 3D ou une conception plus complexe, vous devriez examiner de plus près les analogues. Mais le seuil d'entrée pour les concurrents Arduino sera beaucoup plus élevé.

Un exemple d'automatisation de processus basé sur micro Arduino

L'exemple le plus simple d'automatisation de processus peut être une serre arduino. Pour créer un système, il convient de délimiter clairement les tâches qu'il doit effectuer. En prenant l'exemple d'une serre, cela donnerait :

1. Création d'un climat particulier.
2. Allumer et éteindre l'éclairage en temps opportun.
3. Arrosage des plantes en temps opportun et maintien de l'humidité au même niveau.

Sur la base de ces tâches, vous pouvez immédiatement remarquer ce que vous devez acheter pour la carte principale :

1. Capteur de température. Cela garantira que l'air ne se réchauffe pas ou ne se refroidit pas, étant dans les limites prescrites par le programme. En cas de changement de température, la carte allumera le climatiseur ou les batteries électroniques.
2. Capteur de lumière. Bien sûr, vous pouvez limiter solutions logicielles et acheter des lampes chères avec imitation lumière du jour. Mais si vous souhaitez créer une serre à part entière, il sera beaucoup plus pratique d'installer un plafond automatique, qui sera contrôlé par Arduino.
3. Capteur d'humidité. Ici, tout est pareil qu'avec la température, selon le scénario prescrit, les frais comprendront les pulvérisateurs et les humidificateurs d'air, si nécessaire.

Lorsque vous avez acheté tous les modules nécessaires, il ne reste plus qu'à les programmer. Après tout, sans code, ce ne sont que des morceaux de fer, incapables de rien.

Programmation micro Arduino pour l'automatisation des processus. Exemple

Comme dans le paragraphe précédent, il est important pour la programmation de diviser la tâche en sous-paragraphes séparés et de les exécuter de manière séquentielle. La programmation Arduino se fait grâce aux commandes de l'interface AT et AT +, à l'aide de bibliothèques préparées. En conséquence, tous les scripts sont écrits dans un environnement spécial en C++ et, avant de faire quoi que ce soit, prenez le temps d'étudier sa sémantique. En plus de faire fonctions simples, le système est également capable de stocker des scripts dans la mémoire flash, ce dont nous avons besoin dans cet exemple.

Gardez à l'esprit que les informations de chaque capteur arrivent en temps réel et sous forme de variables, cependant, vous pouvez limiter le temps de réponse, car il n'est pas nécessaire de gaspiller des ressources et de mesurer chaque paramètre en permanence. En conséquence, réglez le temps d'activation et de désactivation pour chaque capteur, ou réglez le temps de réponse à un certain intervalle.

Pourquoi ai-je besoin d'automatisation ?

L'automatisation est nécessaire pour faciliter le processus, car. ce contrôleur surveillera lui-même la température, la maintiendra et l'augmentera jusqu'à la pause de température requise. signaler également signal sonore sur l'intervention nécessaire, par exemple, vous devez verser du malt ou faire un test d'iode.

J'ai décidé de faire mon automatisation à partir d'un projet fini. Il fonctionne sur arduino, un capteur de température, deux relais, un afficheur et des boutons y sont connectés. Le premier relais commande le réchauffeur, le deuxième relais commande la pompe. La pompe à purée est très pratique car elle il n'est pas nécessaire de remuer la purée pendant tout le processus de brassage (pour plus d'informations sur la façon de brasser de la bière, je recommande de lire dans mes premières)

J'ai assemblé la première automatisation à l'aide de modules :

-Arduino mini
- Bloc de deux relais pour 15A
- Affichage 2004
- Capteur de température
- 4 boutons
- alimentation 5 volts
La commodité de l'assemblage modulaire réside uniquement dans le fait qu'il n'est pas difficile d'obtenir toutes les pièces et que vous n'avez rien à souder. Mais le plus gros inconvénient est un grand nombre de fils, et un relais chinois bon marché a interféré avec l'affichage, de sorte que le relais mécanique a dû être remplacé par un relais à semi-conducteurs.

Au fil du temps, je suis arrivé à la conclusion que je devais assembler mon automatisation sur une puce avec 64 Ko de mémoire (l'arduino mini n'a que 32 Ko) sur une seule carte. Je n'ai pas trouvé de solution toute faite, alors j'ai commencé à créer moi-même un circuit et par la suite une carte pour mon métier.

Schème:

J'ai développé et dessiné le schéma, pour ainsi dire, sur mes genoux et pour moi-même, donc certaines lacunes sont possibles, mais le schéma fonctionne pleinement:

Payer:

J'ai dessiné le schéma, puis il reste à dessiner le tableau, d'abord je l'ai dessiné à l'aide du programme Mise en page du sprint 6, très pratique, mais il n'y a pas assez de fonctionnalités, j'ai donc décidé de le laisser dans la direction du programme trace d'immersion et voici ce que j'ai obtenu :

Vous pouvez télécharger les sources.
Comme vous pouvez le voir, j'ai appelé ma brasserie QRBeer et c'est déjà la version 0.5...

La planche est prête, il reste à la fabriquer tant bien que mal. Pour cela, j'ai décidé d'utiliser . Pourquoi exactement eux, et pas LUT ? J'ai juste décidé d'essayer nouvelle technologie, j'ai déjà essayé LUT, je l'ai ressenti, pour ainsi dire, je ne dirai pas que j'ai aimé ça ...

Photoréserve :

Pour la fabrication de cartes de circuits imprimés en utilisant photoresist vous aurez besoin de:
- Film pour imprimante
-
- Lampe ultraviolette
- Carbonate de sodium

lampe ultraviolette

Pour commencer, je vais partager des informations sur la façon dont j'ai fait le mien lampe UV. Au début, je voulais utiliser la lampe finie, puis j'ai décidé de l'assembler sur six LED 3W :
et aussi acheté sur tao:


J'ai collé les leds au radiateur, bien qu'il ait été possible de les assembler sur un textolite, je doute qu'elles surchauffent.
C'est ce que j'ai fait:

Fabrication de planches

1. J'ai donc préparé le modèle, il ne reste plus qu'à l'imprimer sur film. Comme je l'ai écrit ci-dessus, j'ai besoin d'un film pour l'imprimante, j'ai essayé le film pour les deux imprimante laser, et pour le jet, la meilleure option disponible uniquement sur film impression à jet d'encre. Vous devez imprimer en négatif et en miroir :

J'ai immédiatement plastifié le modèle afin que les empreintes digitales et les débris puissent être facilement lavés.
2. Ensuite, il faut poncer notre future planche (fausse fibre de verre). Une éponge ordinaire légèrement humidifiée ou une éponge mélamine convient pour cela :


3. Après cette procédure, le cuivre doit encore être dégraissé à l'acétone :


Comme vous pouvez le voir sur ma photo, j'ai dégraissé avec une serviette ordinaire, et j'ai versé de l'acétone dans une bouteille de peroxyde, c'est plus pratique de le prendre ...
4. L'étape suivante consiste à couper légèrement la résine photosensible sous votre futur tableau avec une marge et à retirer soigneusement le dessus film protecteur pour ne pas l'abîmer. Si le photorésist est domestique, vous devez décoller le côté mat, s'il est chinois, il n'y a pas de différence ...
5. Ensuite, nous collons la résine photosensible sur la textolite afin que des bulles d'air n'apparaissent pas sous la résine photosensible, sinon les traces n'apparaîtront pas à de tels endroits, nous coupons l'excédent ...
Le processus de collage d'un photorésist est similaire au collage d'un film protecteur sur un téléphone.


6. Lorsque la résine photosensible est collée, la textolite qui l'accompagne doit être passée 2 à 3 fois dans la plastifieuse ou utiliser un fer chaud et la repasser à travers une feuille de papier pliée deux fois:


L'essentiel est de ne pas surchauffer le photorésist, sinon cela se passera comme ceci:


Si, lors du collage de la résine photosensible, un «jambage» s'est avéré, il est préférable de le retirer (le laver ou de le gratter) et de le coller à nouveau, sinon ce sera triste après avoir gravé le tableau ... Je ne le ferai pas retirez cette résine photosensible, je montrerai le résultat final.
7. Nous imposons un gabarit sur la textolite avec une résine photosensible et le pressons avec du verre (je l'ai pris dans un ancien cadre photo), et installons une charge sur le verre:


8. Allumez la résine photosensible avec une lampe UV. Ma lampe dure environ 2 minutes :


Comme vous pouvez le voir, la résine photosensible qui s'est allumée a changé de couleur du bleu clair au bleu foncé, et la résine photosensible éclairée est très fragile.
9. Nous retirons le verre et le gabarit. L'excès de résine photosensible peut (éventuellement) être coupé et soigneusement séparé avec une pince à épiler :


10. L'étape suivante consiste à laver la résine photosensible non manifestée avec de l'alcali. Pour cela, nous prenons 2 tasses d'eau et une cuillère à soupe de carbonate de soude, remuez bien. Nous décollons le film protecteur supérieur du photorésist et abaissons notre textolite dans une solution alcaline.


11. Nous prenons un pinceau et frottons le photorésist dans un alcali, progressivement le photorésist non développé est lavé:


L'alcali ne peut pas être versé, mais laissé sur la planche suivante ou pour laver la résine photosensible après la gravure, mais plus à ce sujet plus tard ...
12. Gravure sur planche :
Il existe deux méthodes les plus accessibles : l'attaque au chlorure ferrique ou au peroxyde + acide citrique et sel. Je n'écrirai pas sur le chlorure ferrique, mais avec l'aide de peroxyde, je décrirai:
- 100 ml. peroxyde d'hydrogène 3% - il est vendu en pharmacie pour 7-12 roubles
- 30 gr. acide citrique (disponible dans n'importe quelle épicerie)
- 1 cuillère à soupe. une cuillerée de sel (fin et pierre fera l'affaire)


Tout cela est mélangé dans un récipient et une planche avec un photorésist prêt à l'emploi y est immergée, au bout d'un moment des bulles apparaissent sur la planche:


Et au bout d'un moment, le "cuivre nu" sera complètement gravé :


Au fait, si vous empoisonnez plus haute température, par exemple, par une lampe à incandescence ou dans un bain-marie, alors la gravure diminuera de trois, l'essentiel est de ne pas en faire trop, sinon l'excédent sera gravé ...
13. Il est plus pratique de retirer la résine photosensible dans le même alcali dans lequel la résine photosensible non gravée a été lavée, après 20 minutes, elle disparaîtra d'elle-même et il n'est pas nécessaire de frotter quoi que ce soit ...

Et voici mes "jambages":


Bien que non significatif, mais quand même, la négligence est à blâmer pour tout, je n'ai pas remarqué de bulles d'air sous la résine photosensible ou de surchauffe ...

Le tableau suivant s'est avéré être "propre" pour moi :


14. Ensuite, nous perçons des trous et étançons la planche :


15. Nous soudons tous les détails et éliminons l'excès de flux :


J'ai soudé des composants SMD avec une station de soudure infrarouge chinoise, très pratique :

C'est tout, le plus difficile est derrière, reste à faire sonner les pistes sur le sujet court-circuit et commencer à programmer la puce.

programmation atmega644

1. Pour commencer la programmation, vous devez y charger le chargeur de démarrage. Ce n'est pas difficile à faire avec Arduino UNO, mais vous devez d'abord télécharger et installer le fichier .
2. La prochaine étape dans programme installé ajoutez ou prenez tout de suite l'assemblage fini :
3. Téléchargez l'esquisse ArduinoISP sur l'UNO :

4. Et nous connectons notre carte à UNO :


Selon les instructions du croquis :
// nom de la broche // réinitialisation de l'esclave : 10 : // MOSI : 11 : // MISO : 12 : // SCK : 13 :
Il s'avère selon mon schéma comme ceci:

5. Ensuite, installez notre carte dans les paramètres et chargez le bootloader :




Si tout s'est bien passé, nous verrons le message : "L'enregistrement du bootloader est terminé"
Ceci termine le téléchargement du bootloader "a, vous pouvez connecter l'écran, les boutons, le capteur de température et remplir

En 2014, je suis tombé sur une vidéo où un homme fabrique de la bière à partir de concentré de moût de bière. Je me suis enthousiasmé à l'idée de brasser et puis ça a commencé ...
Brasser de la bière à partir d'aliments en conserve ne m'intéressait plus après la deuxième fois et j'ai décidé de passer au tout-grain. Une fois, j'ai brassé de la bière au gaz et j'ai réalisé que ce n'était pas ma méthode. Décidé de faire une automatique. Les soirées sont devenues plus intéressantes. Je me suis tellement impliqué dans la programmation que j'ai codé jusqu'à 2-3 heures du matin. A tester en conditions réelles. Dans les bacs j'ai déterré une chaudière et un verre à facettes.

Et voici ce que j'ai fini avec

Et maintenant, je vais vous dire comment faire une telle automatisation.
Pour commencer, nous avons besoin des informations suivantes. Je les ai achetés en Chine.
ssd1289 ou ili9341.
Relais statique pour la commande d'un élément chauffant (ou circuit allumé)
Relais à semi-conducteurs pour le contrôle de la pompe, (pour la pompe courant alternatif) ou (en courant continu)
Capteur de température ou ou
Alimentation 7.5-9V 1A. Par exemple
Connecteurs pour connecter une sonde de température et une pompe et
(Suite )
(avertisseur sonore)
Résistance 4.7kΩ

Circuit basse tension

Schéma de puissance. Faire attention. Pas sûr - faites confiance aux professionnels.

Nous prenons la section des fils en fonction de la puissance totale de la pompe et de l'élément chauffant. Pour un élément chauffant à semi-conducteurs, un radiateur est nécessaire. il ne chauffe pas assez. Mettons tout cela dans une boîte. Nous remplissons le firmware, installons et brassons de la bière.

(instruction à l'intérieur)

Mais les fonctions de base Je n'en avais pas assez. Et j'ai décidé de lier le wifi. J'ai acheté un module ESP8266 sur aliexpress. En même temps, j'ai commandé un module. les gars du forum ont très bien demandé de l'introduire dans le projet (c'est possible sans). Et connecté comme suit

Pour l'alimentation module Wi-Fi nous avons besoin d'une alimentation 5V. Vous ne pouvez pas utiliser arduino. Vous pouvez utiliser une alimentation séparée ou convertir 9V en 5V. Pour ce faire, vous pouvez assembler un circuit simple avec un régulateur de tension ou en acheter un prêt à l'emploi auprès des Chinois. Par exemple (il y a un tas d'autres options).

La prochaine étape consiste à flasher notre module avec le firmware NodeMCU. Téléchargement. Nous lançons. Cliquez sur Démarrer et attendez que le micrologiciel termine le téléchargement. Avez-vous demandé? C'est super. Chargeons maintenant le script. Pour cela nous avons besoin. Il existe bien sûr d'autres programmes comme . Mais je n'arrivais pas à les faire fonctionner avec mon module. Dans ESPlorer, créez un nouveau fichier init.lua avec le contenu suivant :

Nous changeons nom du Wi-Fi réseaux et mot de passe à vous. Nous avons réglé la vitesse sur 9600. Appuyez sur le bouton "Ouvrir" (s'il ne se connecte pas, appuyez sur boutons de réinitialisation sur le module). Et cliquez sur "Enregistrer dans ESP". Après avoir chargé le script, le module doit se connecter à votre routeur. Cela peut être vérifié en allant dans le routeur et en regardant les clients DHCP. Si votre module n'y est pas visible, quelque chose s'est mal passé.

L'interface Web contient les fonctions suivantes.
1. Surveillance du processus. La température, l'état de la pompe, les performances de brassage et de brassage peuvent être surveillés. L'interface web est équipée d'une alarme sonore.
2. Téléchargez les recettes dans la mémoire du contrôleur et sur une clé USB.
3. Construire un graphique global de l'ensemble du breuvage.

Connectez-vous à l'interface Web

Beaucoup rêvent aujourd'hui de vivre dans une maison "intelligente". Mais les solutions commerciales à notre époque repoussent leur prix considérable. Heureusement, vous pouvez créer votre propre système domotique en utilisant des composants bon marché et facilement disponibles.

Cet article montrera comment utiliser un appareil Android et Arduino pour contrôler les appareils électroménagers, dans notre cas, les lampes. Dans ce cas, même si vous débutez dans la programmation et que vous n'avez aucune expérience dans l'écriture de programmes pour Android, vous pouvez facilement réaliser ce projet.

Le projet nécessitera quelques éléments: une carte Arduino ou n'importe quel clone, un module d'interface Bluetooth TTL-UART avec une tension de fonctionnement de 5 V, plusieurs relais et pilotes (circuits de contrôle) pour eux, et, bien sûr, un smartphone Android ou tablette.

Ce projet comprend deux parties distinctes : un schéma de contrôle matériel et une application Android. La communication entre le circuit de commande et l'application Android s'effectue à l'aide de l'interface sans fil Bluetooth. Les commandes ASCII sont envoyées du téléphone à l'Arduino, qui sont ensuite décodées et présentées comme des commandes pour allumer ou éteindre un appareil électroménager spécifique.

Les développeurs d'applications Android connaissent principalement le langage de programmation Java, mais dans ce cas, la connaissance de ce langage n'est pas requise, car il existe un environnement de développement en ligne assez simple et compréhensible App Inventor créé au MIT. Il est spécifiquement conçu pour les personnes qui ne maîtrisent pas la programmation Java et propose de créer visuellement une application à partir de blocs d'opérations. Voici à quoi ressemble notre programme Android :

Vous pouvez télécharger le code source du programme, composé de blocs dans App Inventor, et le programme lui-même avec l'extension apk, vous le pouvez.

Vous devez maintenant assembler le circuit, comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Notez que la ligne RX sur l'Arduino doit être connectée à la ligne TX du module Bluetooth, et la ligne TX sur l'Arduino doit être connectée à la ligne RX du module Bluetooth.

Pour programmer la carte Arduino, vous devez avoir installé l'IDE Arduino. Voici un croquis pour Arduino.

const int led1 = 2 ; const int led2 = 3 ; const int led3 = 4 ; const int led4 = 5 ; octet serialA ; void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(led1, OUTPUT); pinMode(led2, OUTPUT); pinMode(led3, OUTPUT); pinMode(led4, OUTPUT); ) void loop() ( if (Serial. available() > 0) (serialA = Serial.read();Serial.println(serialA);) switch (serialA) ( cas 1 : digitalWrite(led1, HIGH) ; break ; cas 11 : digitalWrite(led1, LOW) ; pause ; cas 2 : digitalWrite(led2, HIGH) ; pause ; cas 22 : digitalWrite(led2, LOW) ; pause ; cas 3 : digitalWrite(led3, HIGH) ; pause ; cas 33 : digitalWrite(led3, LOW) ; pause ; cas 4 : digitalWrite(led4, HIGH); break ; cas 44 : digitalWrite(led4, LOW); break; ) )

Après avoir écrit le croquis dans Arduino et installé l'application pour Android, vous devez vous connecter depuis votre téléphone au module Bluetooth. Pour ce faire, allumez l'Arduino et le module Bluetooth et activez Bluetooth sur votre téléphone, en le rendant également visible pour tous les appareils. Après cela, vous pouvez trouver ce module dans la liste de recherche d'autres appareils Bluetooth. Entrez le code d'appairage, qui est généralement "1234" ou "0000".

L'appareil avec lequel vous vous couplez aura dans ce cas un nom. Après le couplage, activez l'application EG-HOME et appuyez sur le bouton Bluetooth pour sélectionner l'appareil couplé dans le programme. Après cela, votre téléphone sera connecté au circuit de contrôle, et en appuyant sur les boutons appropriés, vous allumerez ou éteindrez les lampes.