Automatizálás be modern társadalom szükséges intézkedés, mert a digitális korszakban rendkívül fontos az emberi tényező kizárása a különböző iparágakban a termékminőség szabványosítása és javítása érdekében. Vannak olyan területek is, ahol az ember egyszerűen nem tudja megtenni azt, amire a robotok képesek, például nanoanyagok és mikrolemezek gyártása.

Az automatizálás azonban nem csak a termelésben segít, hanem a laikusok számára is hasznos lehet. Például egy arduino sörfőzde automatizálása nagyban megkönnyítheti egy termék gyártási folyamatát. Nézzük meg, hogyan segíthet az arduino és egyéb javítások automatizálása, és nézzünk meg példákat.

Az Arduino mikrokontrolleren alapuló automatizált rendszerek fő előnyei

Senki sem tiltja, hogy saját tábláját forrassza és saját maga programozza alacsony szintű nyelveken. Az arduino és a kész mikrokontrollerek automatizálása azonban nagyban megkönnyíti az egész folyamatot, és időt takarít meg. Végül is sokkal egyszerűbb egy kész terméket vásárolni könyvtárkészlettel, és az igényeihez igazítani. Az arduino mega 2560 megfizethető automatizálása pedig az élet számos területén hasznos lehet, a hangkapcsolóktól a okos otthonés mozgásérzékelős elektromos hekekhez. Az Arduino automatizálás fő előnyei a következők:

1. Alacsony belépési küszöb. Nincs szükség mérnöki végzettségre, csak nézzen meg pár oktatóvideót, és rendelkezzen alapvető programozási ismeretekkel.
2. A már elkészült könyvtárak nagy száma. Az Arduinót a FÁK-ban sok robotrajongó használja, egészen addig a pontig, hogy különféle elektronikai cikkek gyártása válik hobbivá. Ennek megfelelően a felhasználói közösség rendkívül aktív a hálózaton, nagyszámú üres helyet tárol, és készen áll a segítségére bármilyen probléma megoldásában. A könyvtárak minősége az alacsony belépési küszöb miatt csorbát szenved, de senki sem tiltja a saját létrehozását, elég a C ++ nyelv szemantikáját tanulmányozni, vagy kész fordítókat használni.
3. Rengeteg periféria. Nem számít, hogy arduino üvegház-automatizálásra vagy fényérzékelőre van szükséged, bármilyen modult megtalálsz, hangérzékelőkig és hangfelismerőkig. Igen, egyes táblák sok pénzbe kerülnek, de mindig találhat olcsó analógokat, például a külső gyártók esp8269 wi-fi modulját, amely 10-szer olcsóbb, mint a hivatalos.
4. Sok információ. Bármely problémát, amellyel szembesül, valaki már tapasztalt, és valószínűleg megtalálja a megoldást a Google-on. Áttekinthető irodalom is rendelkezésre áll.

Ne gondolja azonban, hogy az Arduino-nak nincsenek hibái. A tábla rossz teljesítményéről híres. Különösen összetett feladatokhoz ill nagy számban kóddal a válaszidő elérheti az 1 másodpercet, ami mikrokontrollereknél elfogadhatatlan. A legtöbb modul flash memóriája nem haladja meg az 1 MB-ot, ami nem elég neurális hálózatok létrehozásához vagy médiafájlok használatához. Természetesen lehet kiegészítő memóriakártyát is csatlakoztatni, de ez is megnöveli a válaszidőt, további erőforrásokat igényel az áramellátáshoz és félig kézműves módon történik.

Az egyszerű automatizált rendszerek azonban, például sörfőzéshez vagy üvegházakhoz, még a töredékét sem igénylik annak az erőforrásnak, amit az igazgatóság biztosítani tud. Ennek megfelelően a legtöbb felhasználó számára ezek a hiányosságok értelmetlennek tűnnek. Ha úgy dönt, hogy saját 3-D nyomtatót vagy összetettebb tervet állít össze, érdemes közelebbről megvizsgálnia az analógokat. De az Arduino versenytársak belépési küszöbe sokkal magasabb lesz.

Példa a mikro Arduino alapú folyamatautomatizálásra

A folyamatautomatizálás legegyszerűbb példája egy arduino üvegház lehet. Bármely rendszer létrehozásához érdemes egyértelműen körülhatárolni azokat a feladatokat, amelyeket el kell végeznie. Egy üvegház példájával ez a következő lenne:

1. Különleges klíma kialakítása.
2. A világítás időben történő be- és kikapcsolása.
3. A növények időben történő öntözése és a páratartalom szinten tartása.

Ezen feladatok alapján azonnal észreveheti, hogy mit kell vásárolnia az alaplaphoz:

1. Hőmérséklet szenzor. Ez biztosítja, hogy a levegő ne melegedjen fel vagy hűljön le, a program által előírt határokon belül. Hőmérsékletváltozás esetén a tábla bekapcsolja a légkondicionálót vagy az elektronikus akkumulátorokat.
2. Fényérzékelő. Természetesen korlátozhatja szoftveres megoldásés vásároljon drága lámpákat utánzattal napfény. De ha teljes értékű üvegházat szeretne létrehozni, akkor sokkal kényelmesebb lesz egy automatikus mennyezet felszerelése, amelyet az Arduino vezérel.
3. Páratartalom érzékelő. Itt minden ugyanúgy történik, mint a hőmérsékletnél, az előírt forgatókönyv szerint a díj tartalmazza a permetezőket és a párásítókat is, ha szükséges.

Ha az összes szükséges modult megvásárolta, már csak programozni kell őket. Hiszen kód nélkül ezek csak vasdarabok, semmire sem képesek.

Micro Arduino programozása folyamatautomatizáláshoz. Példa

Az előző bekezdéshez hasonlóan a programozásnál is fontos, hogy a feladatot külön albekezdésekre bontsa, és azokat egymás után hajtsa végre. Az Arduino programozás az AT és AT + interfész parancsainak köszönhetően, előkészített könyvtárak használatával történik. Ennek megfelelően minden szkript egy speciális környezetben C ++ nyelven íródott, és mielőtt bármit tenne, szánjon időt a szemantikájának tanulmányozására. Amellett, hogy csinál egyszerű funkciók, a rendszer képes a szkriptek flash memóriában való tárolására is, amire ebben a példában szükségünk van.

Ne feledje, hogy minden egyes érzékelőtől valós időben és változóként érkezik az információ, azonban korlátozhatja a válaszidőt, mivel nincs szükség erőforrások ráfordítására és az egyes paraméterek folyamatos mérésére. Ennek megfelelően állítsa be az egyes érzékelők be- és kikapcsolási idejét, vagy állítsa be a válaszidőt egy bizonyos intervallumra.

Miért van szükségem automatizálásra?

A folyamat megkönnyítése érdekében automatizálásra van szükség, mert. ez a vezérlő maga figyeli a hőmérsékletet, fenntartja és a kívánt hőmérsékleti szünetre emeli. jelzést is hangjelzés a szükséges beavatkozásról, például malátát kell önteni, vagy jódvizsgálatot kell végezni.

Úgy döntöttem, hogy egy kész projektből készítem el az automatizálásomat. Arduinón működik, hőmérséklet érzékelő, két relé, kijelző és gombok csatlakoznak hozzá. Az első relé a fűtést, a második a szivattyút vezérli. A cefrepumpa nagyon praktikus így nincs szükség a cefre keverésére a teljes cefrézési folyamat során (a sörfőzéssel kapcsolatos további információkért javaslom, hogy olvassa el a cefrét a korai részeimben)

Az első automatizálást modulok segítségével állítottam össze:

- Arduino mini
- Két relé blokkja 15A-hez
- Kijelző 2004
- Hőmérséklet szenzor
- 4 gomb
- 5 voltos tápegység
A moduláris összeszerelés kényelme csak abban rejlik, hogy nem nehéz minden alkatrészt beszerezni, és semmit sem kell forrasztani. De a legnagyobb hátrány a rengeteg vezeték, és egy olcsó kínai relé zavarta a kijelzőt, így a mechanikus relét ki kellett cserélni egy szilárdtestre.

Idővel arra a következtetésre jutottam, hogy össze kell szerelnem az automatizálásomat egy 64 kb memóriával rendelkező lapkára (az arduino miniben csak 32 kb) egy kártyán. Nem találtam kész megoldást, ezért magam kezdtem el létrehozni egy áramkört, majd egy táblát a mesterségemhez.

Rendszer:

A sémát úgymond a térdemre és magamnak készítettem és rajzoltam meg, szóval előfordulhatnak hiányosságok, de a séma teljesen működik:

Fizetés:

Megrajzoltam a diagramot, utána maradt a tábla megrajzolása, először megrajzoltam a programmal Sprint elrendezése 6, nagyon kényelmes, de nincs benne elég funkcionalitás, ezért úgy döntöttem, hogy a program irányába hagyom dip nyomés ezt kaptam:

Letöltheti a forrásokat.
Amint látja, felhívtam a QRBeer sörfőzdét, és ez már a 0.5-ös verzió...

A tábla készen van, hátra kell valahogy elkészíteni. Ehhez úgy döntöttem, hogy használom. Miért pont ők, és nem a LUT? Csak úgy döntöttem, hogy megpróbálom új technológia, A LUT-t már kipróbáltam, úgymond éreztem, nem mondom, hogy tetszett ...

Fotoreziszt:

A gyártásához nyomtatott áramkörök a fotoreziszt használatához szüksége lesz:
- Fólia nyomtatóhoz
-
- Ultraibolya lámpa
- Mosószóda

ultraibolya lámpa

Először is megosztom az enyémekkel kapcsolatos információkat UV lámpa. Először a kész lámpát szerettem volna használni, majd úgy döntöttem, hogy hat darab 3 W-os LED-re szerelem:
és a tao-n is vásároltam:


A LED-eket a radiátorra ragasztottam, bár textolitra lehetett összerakni, kétlem, hogy túlmelegednének.
Íme, amit kaptam:

Lapgyártás

1. Tehát elkészítettem a sablont, csak filmre kell nyomtatni. Ahogy fentebb is írtam, a nyomtatóhoz kell egy fólia, mindkettőhöz kipróbáltam a fóliát lézeres nyomtató, és sugárhajtású repülőgéphez, a legjobb lehetőség csak filmen érhető el tintasugaras nyomtatás. Negatívban és tükörképben kell nyomtatnia:

Azonnal lamináltam a sablont, hogy az ujjlenyomatokat és a törmeléket könnyen le lehessen mosni.
2. Ezután le kell csiszolnia a leendő táblánkat (hamis üvegszál). Enyhén megnedvesített közönséges szivacs vagy melamin szivacs alkalmas erre:


3. Ezen eljárás után a rezet még zsírtalanítani kell acetonnal:


Amint a fotómon látható, egy közönséges szalvétával zsírtalanítottam, és acetont öntöttem egy üveg peroxidba, kényelmesebb elvinni ...
4. A következő lépés az, hogy a leendő tábla alatt lévő fotorezisztet kissé margóval vágja le, és óvatosan távolítsa el a tetejét védőréteg hogy ne sérüljön meg. Ha a fotoreziszt hazai, akkor le kell húzni a matt oldalát, ha kínai, akkor nincs különbség ...
5. Ezután felragasztjuk a fotorezisztet a textolitra, hogy a fotoreziszt alatt ne jelenjenek meg légbuborékok, különben nem jelennek meg a nyomok ilyen helyeken, a felesleget levágjuk ...
A fotoreziszt felragasztásának folyamata hasonló a védőfólia telefonra ragasztásához.


6. A fotoreziszt felragasztásakor a benne lévő textolitot 2-3 alkalommal át kell vezetni a laminálógépen, vagy meleg vasalóval vasalni egy kétszer hajtogatott papírlapon keresztül:


A legfontosabb dolog az, hogy ne melegítse túl a fotoreziszt, különben így alakul:


Ha a fotoreziszt felragasztásakor „lefék” alakult ki, akkor jobb, ha eltávolítjuk (lemossuk vagy lekaparjuk) és újra felragasztjuk, különben szomorú lesz a tábla maratása után... nem teszem távolítsa el ezt a fotoreziszt, megmutatom a végeredményt.
7. A textolitra fotoreziszttel felhelyezünk egy sablont és üveggel préseljük (én egy régi képkeretről vettem), és terhelést helyezünk az üvegre:


8. Világítsa meg a fotoreziszt UV lámpával. A lámpám kb 2 percig bírja:


Mint látható, a világító fotoreziszt világoskékről sötétkékre változtatta a színét, a megvilágított fotoreziszt pedig nagyon törékeny.
9. Eltávolítjuk az üveget és a sablont. A felesleges fotoreziszt (opcionálisan) levágható és csipesszel óvatosan szétválasztható:


10. Következő lépésként lúggal mossuk le a meg nem nyilvánult fotorezisztet, ehhez veszünk 2 csésze vizet és egy evőkanál szódát, jól keverjük össze. Lehúzzuk a fotoreziszt felső védőfóliáját és a textolitunkat lúgos oldatba engedjük.


11. Fogunk egy ecsetet és lúggal bedörzsöljük a fotorezisztet, fokozatosan lemossuk a még ki nem alakult fotorezisztet:


A lúgot nem lehet kiönteni, hanem a következő táblán hagyni, vagy maratás után lemosni a fotorezisztet, de erről majd később...
12. Táblakarc:
Két legelérhetőbb módszer létezik: vas-kloriddal vagy peroxiddal + citromsavval és sóval történő maratás. A vas-kloridról nem írok, de a peroxid segítségével leírom:
- 100 ml. hidrogén-peroxid 3% - a gyógyszertárban 7-12 rubelért értékesítik
- 30 gr. citromsav (bármely élelmiszerboltban kapható)
- 1 evőkanál. egy kanál só (finom és kő is megteszi)


Mindezt összekeverjük egy edényben, és a kész fotoreziszttel ellátott táblát oda merítjük, egy idő után buborékok jelennek meg a táblán:


És egy idő után a „csupasz réz” teljesen bevésődik:


Egyébként ha többet mérgezel magas hőmérsékletű például izzólámpával vagy vízfürdőben, akkor a maratottság hárommal csökken, a lényeg, hogy ne vigyük túlzásba, különben a felesleg bemaródik ...
13. A fotorezisztet a legkényelmesebb ugyanabban a lúgban eltávolítani, amiben a maratatlan fotorezisztet lemostuk, 20 perc múlva magától eltűnik, és nem kell dörzsölni semmit...

És itt vannak az én "jambjaim":


Bár nem jelentős, de mégis a gondatlanság a hibás mindenért, nem vettem észre légbuborékokat a fotoreziszt alatt vagy túlmelegedett ...

A következő tábla számomra „tisztának” bizonyult:


14. Ezután lyukakat fúrunk és bádogozzuk a táblát:


15. Az összes részletet forrasztjuk, és lemossuk a felesleges folyasztószert:


SMD alkatrészeket forrasztottam kínai infravörös forrasztóállomással, nagyon kényelmes:

Ennyi, a legnehezebb már mögötte van, hátra van a témával kapcsolatos nyomok begyűrűzése rövidzárlatés kezdje el programozni a chipet.

atmega644 programozás

1. A programozás elindításához be kell tölteni a rendszerbetöltőt. Ezt nem nehéz megtenni Arduino UNO, de először le kell töltenie és telepítenie kell a .
2. A következő lépés telepített program azonnal adja hozzá vagy vegye el a kész összeállítást:
3. Töltse fel az ArduinoISP vázlatot az UNO-ba:

4. És csatlakoztatjuk a táblánkat az UNO-hoz:


A vázlat utasításai szerint:
// pin név // slave reset: 10: // MOSI: 11: // MISO: 12: // SCK: 13:
Az én sémám szerint így alakul:

5. Ezután telepítse a táblánkat a beállításokba, és töltse be a rendszerbetöltőt:




Ha minden jól ment, a következő üzenetet fogjuk látni: "A rendszerbetöltő rögzítése befejeződött"
Ezzel befejeződik a bootloader letöltése "a, csatlakoztathatja a kijelzőt, a gombokat, a hőmérséklet-érzékelőt és a feltöltést

2014-ben akadtam rá egy videóra, ahol egy férfi sörlé-koncentrátumból sört készít. Izgatott lettem a sörfőzés ötletétől, aztán elkezdődött...
A konzervből készült sörfőzés a 2. alkalom után nem vált számomra érdekessé, és úgy döntöttem, hogy teljes kiőrlésűre váltok. Egyszer gázzal főztem sört, és rájöttem, hogy ez nem az én módszerem. Úgy döntöttek, hogy automatát készítenek. Az esték érdekesebbek lettek. Annyira belemerültem a programozásba, hogy egészen hajnali 2-3-ig kódoltam. Valós körülmények között kellett tesztelni. A kukákban kiástam egy kazánt és egy csiszolt üveget.

És íme, mire jutottam

És most elmondom, hogyan készítsünk ilyen automatizálást.
A kezdéshez a következő részletekre van szükségünk. Kínában vettem őket.
ssd1289 vagy ili9341.
Félvezető relé fűtőelem (vagy áramkör bekapcsolt) vezérléséhez
Félvezető relé a szivattyú vezérléséhez (a szivattyú bekapcsolásához váltakozó áram) vagy (egyenárammal)
Hőmérséklet érzékelő vagy vagy
Tápellátás 7,5-9V 1A. Például
Csatlakozók hőmérséklet-érzékelő és szivattyú csatlakoztatásához, ill
(több )
(berregő)
4,7kΩ ellenállás

Alacsony feszültségű áramkör

Hatalom séma. Légy óvatos. Nem biztos - bízzon a szakemberekben.

A vezetékek keresztmetszetét a szivattyú és a fűtőelem teljes teljesítményétől függően vesszük. Szilárdtest fűtőelemhez radiátorra van szükség. nem melegszik eléggé. Tegyük az egészet egy dobozba. Kitöltjük a firmware-t, beállítjuk és sört főzünk.

(utasítás belül)

De alapvető funkciókat nem volt elég. És úgy döntöttem, hogy lekötöm a wifit. Vettem egy ESP8266 modult az aliexpressen. Ezzel egy időben rendeltem egy modult. a fórumos srácok nagyon jól kérték, hogy vezessék be a projektbe (enélkül is lehet). És csatlakoztatva a következőképpen

Táplálkozásra wifi modul 5V-os tápra van szükségünk. Arduino-t nem használhatsz. Használhat külön tápegységet, vagy átalakíthatja a 9 V-ot 5 V-ra. Ehhez összeállíthat egy egyszerű áramkört feszültségszabályozóval, vagy vásárolhat egy készet a kínaiaktól. Például (van egy csomó más lehetőség is).

A következő lépés a modulunk felvillantása NodeMCU firmware-rel. Letöltés. Elindítjuk. Kattintson a Start gombra, és várja meg, amíg a firmware befejezi a feltöltést. kérdezted már? Az nagyszerű. Most töltsük be a szkriptet. Ehhez szükségünk van. Természetesen vannak más programok is, mint pl. De nem tudtam őket működésre bírni a modulommal. Az ESPlorerben hozzon létre egy új init.lua fájlt a következő tartalommal:

Változunk wifi név hálózatokat és a saját jelszavát. A sebességet 9600-ra állítottuk. Nyomja meg az "Open" gombot (ha nem csatlakozik, nyomja meg reset gombok a modulon). És kattintson a "Mentés az ESP-re" gombra. A szkript betöltése után a modulnak csatlakoznia kell az útválasztóhoz. Ezt úgy ellenőrizheti, hogy belép a routerbe és megnézi a DHCP klienseket. Ha a modul nem látható ott, akkor valami hiba történt.

A webes felület a következő funkciókat tartalmazza.
1. Folyamatfigyelés. A hőmérséklet, a szivattyú állapota, a cefrézés és a főzési teljesítmény nyomon követhető. A webes felület hangjelzéssel van felszerelve.
2. Töltse le a recepteket a vezérlő memóriájába és egy flash meghajtóra.
3. Globális grafikon készítése a teljes főzetről.

Jelentkezzen be a webes felületre

Manapság sokan arról álmodoznak, hogy "okos" otthonban éljenek. A kereskedelmi megoldások azonban korunkban visszaverik jelentős árukat. Szerencsére elkészítheti saját otthoni automatizálási rendszerét olcsó, könnyen elérhető alkatrészek felhasználásával.

Ez a cikk bemutatja, hogyan használható Android-eszköz és Arduino háztartási készülékek, esetünkben lámpák vezérlésére. Ebben az esetben még akkor is könnyedén befejezheti ezt a projektet, ha még kezdő a programozásban, és nincs tapasztalata programok írásában Androidra.

A projekthez szükség lesz néhány elemre: egy Arduino kártyára vagy bármilyen klónra, egy 5 V-os üzemi feszültségű TTL-UART Bluetooth interfész modulra, ezekhez több relére és meghajtóra (vezérlő áramkörre), és természetesen egy Android okostelefonra ill. tabletta.

Ez a projekt két különálló részből áll: egy hardveres vezérlési sémából és egy Android-alkalmazásból. A vezérlőáramkör és az Android alkalmazás közötti kommunikáció a Bluetooth vezeték nélküli interfészen keresztül történik. Az ASCII-parancsok a telefonról az Arduino-ba kerülnek, amelyeket tovább dekódolnak, és parancsként jelenítenek meg egy adott háztartási készülék be- vagy kikapcsolásához.

Az Android alkalmazásfejlesztők többnyire ismerik a Java programozási nyelvet, de ebben az esetben ennek a nyelvnek a tudása nem szükséges, hiszen létezik egy meglehetősen egyszerű és érthető online fejlesztőkörnyezet, az App Inventor az MIT-n. Kifejezetten azoknak készült, akik nem jártasak a Java programozásban, és azt javasolja, hogy műveleti blokkokból vizuálisan építsenek fel egy alkalmazást. Android programunk így néz ki:

Letöltheti a program blokkokból álló forráskódját az App Inventorban, és magát a programot az apk kiterjesztéssel.

Most össze kell szerelnie az áramkört, az alábbi ábrán látható módon.

Vegye figyelembe, hogy az Arduino RX vonalát a Bluetooth modul TX vonalához, az Arduino TX vonalát pedig a Bluetooth modul RX vonalához kell csatlakoztatni.

Az Arduino kártya programozásához telepíteni kell az Arduino IDE-t. Az alábbiakban az Arduino vázlata látható.

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

Miután megírta a vázlatot Arduino-ban, és telepítette az Android-alkalmazást, csatlakoznia kell telefonjáról a Bluetooth-modulhoz. Ehhez kapcsolja be az Arduino-t és a Bluetooth modult, és engedélyezze a Bluetooth funkciót a telefonon, így az minden eszköz számára is látható lesz. Ezt követően megtalálhatja ezt a modult a többi Bluetooth-eszköz keresési listájában. Írja be a párosítási kódot, amely általában "1234" vagy "0000".

A párosított eszköznek ebben az esetben neve lesz. A párosítás után kapcsolja be az EG-HOME alkalmazást, és nyomja meg a Bluetooth gombot a párosított eszköz kiválasztásához a programban. Ezt követően a telefon csatlakozik a vezérlőáramkörhöz, és a megfelelő gombok megnyomásával kapcsolja be vagy ki a lámpákat.