Shinikizo Nyeti ya sakafu ya shinikizo: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Katika Agizo hili nitashiriki muundo wa sakafu nyeti ya sakafu ya shinikizo ambayo ina uwezo wa kugundua ukisimama juu yake. Ingawa haiwezi kukupima haswa, inaweza kuamua ikiwa unasimama juu yake na uzani wako kamili au ikiwa unawasiliana nayo tu.

Mkeka hupima watu wanaotumia Velostat, nyenzo ambayo inabadilisha upinzani wake wa umeme kulingana na kiwango cha shinikizo linalotumika kwake. Nilitengeneza mkeka mzima chini ya Euro 20 (bila zulia).

Hatua ya 1: Nini Utahitaji

Hii ndio utahitaji kufanya sensorer:

• Velostat: Ili kufunika eneo la kutosha chini ya zulia, nilitumia mraba 2 ya 28cm (11 ") iliyonunuliwa kwa muuzaji wa Adafruit.
• Mkanda wa shaba: Nilitumia upana wa 5mm, na karibu 6-7m ya mkanda.
• Kanda nyembamba ya kuhami: Nilitumia mkanda wa kapton 25mm pana.
• Wiring wa kuunganisha rug hadi kitu.
• Chuma cha kutengeneza na bati.
• Multimeter ya kupima.

Ili kutumia kweli zulia hili na mdhibiti mdogo, utahitaji:

• Kinzani ya 47ohm (au sawa na thamani ndogo).
• (hiari, moshi wa kituo cha N na kontena la 10k na kinzani cha 220ohm).

Hatua ya 2: (Jinsi Usitumie Tepe ya Shaba kwa Velostat)

Nitaanza kwa kusema jinsi SIYO kutumia mkanda wa shaba kwa Velostat.

Nilianza kwa kudhani kuwa "gundi inayoendesha" kwenye mkanda ilikuwa ya kusonga. Hii ilionekana kuwa dhana ya haki, lakini aidha mkanda wangu sio wa aina hii ya "gundi ya kupendeza", au sehemu ya "conductive" ni ngumu sana.

Nilianza kwa kugonga mraba 2 wa Velostat pamoja pande zote na mkanda wa kapton. Kisha nikakata vipande virefu 25cm vya mkanda wa shaba na kuyatumia kwa vipindi hata. Kanda ya shaba kila upande iko katika eneo sawa, kwa hivyo kuna safu nyembamba tu ya Velostat kati ya shaba. Katika picha maoni ya skimu ya mkeka na njia ya kukatwa kwa muhtasari.

Ukanda mrefu wa mkanda wa shaba (karibu 50cm) hutumiwa kuunganisha safu zote pamoja pande zote mbili.

Waya iliuzwa kwa kila upande, na kipimo cha upinzani kilifanywa.

Nilipojaribu kuijaribu, maadili ya multimeter yangebadilika sana kati ya 10k na 100ohm. Pia, kusimama kwenye mkeka au la kulifanya tofauti kidogo sana kwa kipimo. Kitu kilikuwa kibaya sana. Upimaji wa haraka wa mkanda ulionyesha kuwa gundi haikuwa ya kweli sana. Sandwich ya vifaa ilikuwa shaba, gundi, Velostat, gundi, shaba, na gundi ilikuwa aina ya kizio.

Maadili ya hadithi, fanya vipimo vidogo ikiwa haujui ikiwa itafanya kazi.

Hatua ya 3: Mtihani mdogo wa kiwango

Rudi kwenye bodi ya kuchora. Upande wa gundi wa mkanda wa shaba wazi haufanyi vya kutosha. Upande wa mbele ni shaba safi ingawa. Je! Nikibadilisha mkanda ili upande wa shaba ukabiliane na Velostat.

Ufuatiliaji mmoja ulibadilishwa pande zote mbili. Nilichukua mkanda ambao ulikuwa na gundi upande chini, na kuubandika kwenye kipande cha mkanda wa kapton. Kutumia tena mkanda wa shaba ni laini, lakini vitu hivi ni ghali kidogo kutupilia mbali. Kipande hiki cha mkanda wa kapton na shaba iliyoelekea upande wa nata ilikuwa imekwama kwenye Velostat.

Kipimo kipya kilifanywa. Hii mara moja ilitoa matokeo thabiti. Jambo moja ingawa. Ufuatiliaji mmoja ulionekana kuwa 24 ohms wakati wa juu, na 200 wakati chini. Hii ilikuwa wakati wa kubonyeza kiasi kidogo tu kwa mkono wangu. Ikiwa nina athari 12, na nimesimama kikamilifu juu yake, mkeka unaweza kushuka hadi chini ya 1 ohm, ukichora njia ya sasa sana.

Nilirekebisha muundo ili sehemu ndogo tu za mkanda ziwasiliane na Velostat. Kwa njia hii nilitarajia kupata upinzani kwa kiwango kinachoweza kudhibitiwa.

Hatua ya 4: Kutumia Tepe ya Shaba kwa Velostat

Silaha na maarifa juu ya jinsi ya kufanya kazi hii, niliamua kutengeneza kitanda cha sensorer. Kwenye picha utaona mkeka wa zamani ukibadilishwa kuwa mkeka mpya.

Jambo la kwanza nililofanya ni kuongeza vipande vidogo vya mkanda kama kizihami. Tape iko pande zote mbili. Mapengo kati ya mkanda yanahitaji kuwa ya kawaida na karibu 1-3cm kubwa, kulingana na ni upinzani gani unataka. Pengo linahitaji kuwa mahali hapo kwa pande zote mbili.

Pata mkanda wa mkanda wa shaba na ukanda wa mkanda wa kapton muda mrefu wa kutosha kuenea Velostat. Kanda ya shaba inahitaji kuwa urefu wa 1-2cm kuliko mkanda wa kapton. Bandika mkanda wa shaba upande wa kunata wa mkanda wa kapton, na upande mmoja wa mkanda wa shaba ukipita mkanda wa kapton.

Weka mkusanyiko kwa Velostat, juu ya vihami. Hakikisha kuwa shaba iko mahali pamoja pande zote mbili. Pia hakikisha kuwa shaba iliyozidi iko upande mmoja kila wakati. Pindisha juu ya shaba iliyozidi ili uwe na nafasi ya kuweka kamba ya shaba inayounganisha. Ushauri mmoja ni kuwa na shaba iliyozidi juu ya sehemu iliyotengwa ya mkeka kwa hivyo ni rahisi kuiunganisha baadaye.

Rudia hatua hii kwa safu zote.

Ongeza safu ya juu ya mkanda wa shaba unaounganisha vipande vyote vya shaba vilivyowekwa hapo awali pamoja. Ni busara kuingiza safu hii kutoka Velostat kuzuia kaptula zisizohitajika au uvujaji. Safu ya juu inaunganisha na tabo zilizokunjwa zilizoachwa katika hatua zilizopita.

Uuzaji kwa uangalifu vipande vyote vifupi kwa ukanda wa juu. Solder hii inahitajika kwa sababu vinginevyo ukanda wa juu hautagusana na safu za shaba. Kuwa mwangalifu usiongeze moto mwingi kwa shaba. Shaba imewekwa kwenye plastiki (Velostat), na kuyeyuka kupitia plastiki itakuwa mbaya.

Waya za Solder kwa safu za juu pande zote mbili. Mahali popote ni sawa, nilichagua kona.

Jaribu mkeka kuhakikisha kuwa inafanya kazi. Unganisha multimeter kwenye mkeka, na uone ikiwa upinzani unapungua ikiwa unabonyeza sehemu yoyote isiyosimamishwa. Pia angalia ikiwa upinzani uko sawa ikiwa haufanyi chochote. Ikiwa ndivyo ilivyo, pongezi, mkeka sasa unafanya kazi.

Kama hatua ya mwisho, weka mkanda wa kapton kwa shaba zote zilizo wazi. Ingawa labda haitasababisha kaptula, ni fomu mbaya kuacha shaba iliyo wazi.

(Katika picha za kupangilia, safu ya juu ya shaba haionyeshwi. Picha hiyo inatumika tu kuonyesha usanidi wa kapton na shaba ili kufanya mkeka ufanye kazi.)

Hatua ya 5: Kupima Mat

Mkeka mpya ulikuwa umeshikamana na multimeter ili ujaribu tena. Wakati huu, bila mzigo uliowekwa, upinzani wa mkeka ni utulivu wa 17-20 ohms.

Wakati mimi nimesimama kikamilifu kwenye mkeka, upinzani hupungua hadi 4-6 ohms. Mguu mmoja kwenye mkeka hutoa karibu 10 ohms.

Hii ni chini kidogo kuliko ninavyofurahi nayo, lakini bado ni dhamana inayoweza kutumika. Kuna tofauti nyingi kati ya mzigo wowote na mtu aliyesimama kwenye mkeka. Uchunguzi uliofanywa ni kwamba shinikizo halielezei upinzani. Eneo la uso hufanya. Ikiwa nitasimama kwenye mkeka zaidi na uzani mdogo, upinzani huwa chini kuliko ikiwa nitasimama na uzani wangu wote mahali penye. Kwa kile ninachohitaji sensor hii, hii ni nzuri, lakini ikizingatie ikiwa utaijenga.

Hatua ya 6: Wiring It Up

Kwa kuwa mkeka ni kipinzani kikubwa cha kutofautisha, kuchukua vipimo kutoka kwa mkeka ni rahisi sana.

Njia rahisi ni kutumia mgawanyiko wa voltage. Ongeza kipinga kabla ya kitanda cha sensor ya shinikizo (iitwayo R_mat katika skimu) na upime hatua kati ya kontena na mkeka (iitwayo MatA1). Nilitumia 47 ohm, lakini mkeka wako unaweza kuhitaji kitu kingine. Kiwango changu cha mantiki ni 3.3V, unaweza kutumia chochote kiwango chako cha nguvu ya mantiki ni.

Niliongeza hiari kwenye mzunguko wa mbali kwenye mkeka wangu. Sikutaka kuteka mara kwa mara ya 50mA kwenye mkeka wangu. Sijui jinsi Velostat anapenda mkondo wa mara kwa mara kupitia hiyo, na ninatarajia kuwa mbaya kwa maisha marefu ya kitanda. Mzunguko huo una moshi wa kituo cha N na vizuizi vinavyohitajika. Wakati wowote ninapotaka kusoma, ninawasha msikiti. Wakati uliobaki, mosfet imezimwa, na mkeka hauna nguvu ya kuipitia.

Hatua ya 7: Jinsi ya Kuitumia

Kutumia mkeka na Arduino (au mdhibiti mwingine yeyote) ni rahisi. Ikiwa una mgawanyiko wa voltage tu, ambatisha mkeka wako kwenye pini ya analogi, weka pini unayoambatanisha mkeka kama pembejeo, na utumie amri ya kusoma ya analog. Thamani unayopata kutoka kwa hii itashuka kulingana na uzito gani unatumika kwa mkeka.

Ikiwa umeweka moshi, kumbuka kuweka pembejeo ya mosfet juu kabla ya kufanya kipimo. Vinginevyo utapima tu voltage uliyotumia kwa mkeka (3.3V kwa upande wangu).

Thamani unayopata kutoka kwa mkeka haibadilika sana kwa muda. Ninatumia tu kiwango cha kizingiti kuamua ikiwa kitu kimesimama kwenye mkeka, na baada ya mwezi wa matumizi endelevu, mkeka bado unafanya kazi vizuri.

Hatua ya 8: Ninachofanya tofauti wakati mwingine

Jambo moja muhimu linalohusiana na mradi ni kwamba ningejaribu kwanza toleo dogo la mkeka kwanza. Kwa kweli nilifanya kipande kidogo cha shaba kwenye Velostat, nikaona nambari kwenye multimeter, na kudhani kuwa yote inafanya kazi. Hili lilikuwa kosa.

Hoja inayohusiana na mkeka ni kwamba nitatumia viraka vidogo vya shaba. Hivi sasa nina viraka 48 vya 2-3cm ya shaba. Hii inatoa upinzani wa 20 ohm wakati wa uvivu, na karibu 5 ohm ninaposimama juu yake. Ingawa hii ni nambari inayoweza kutumika, ingekuwa rahisi ikiwa ingekuwa chini kidogo. 1cm ya shaba iliyo wazi itakuwa ya kutosha kwa mkeka huu. Sitatenda hii kwenye mgodi tena, lakini labda mtu mwingine yeyote anayetaka kufanya hii anaweza kufaidika na hii.

Hatua ya 9: Jinsi ninavyotumia

Kwa nini haswa nilifanya mkeka huu nyeti wa shinikizo? Nilitengeneza saa ya kupendeza ya ESP32. Imeunganishwa na mfumo wangu wa Domoticz, inaweza kurudisha maadili ya sensa kama CO2 na joto, na inaweza kudhibiti taa yangu. Pia inaelezea wakati na ina kengele.

Hapa ndipo kitanda cha sensa kinakuja. Sina shida halisi kuamka. Ninaamka na taa ya kuamka, na kawaida huwa macho wakati ninahitaji kutoka. Nina hata hivyo nina shida kutoka kitandani. Mkeka unanilazimisha kuinuka kitandani. Kengele huzima tu wakati mimi nimesimama kwenye mkeka (au vuta kuziba kutoka saa ya kengele). Hii inanilazimisha kutoka kitandani mwangu, na mara tu nikitoka kitandani, huwa narudi tena. Ingawa ni suluhisho la kuzidisha kwa shida ambayo ina suluhisho zingine nyingi, ninafurahi nayo. Hadi sasa, nimetoka kitandani kwa wakati kila asubuhi kwa karibu mwezi. Kabla nilikuwa nikikaa kitandani hadi saa moja.

Dakika 20 kabla ya kengele yangu kuzima, mkeka huwa hai. Nguvu za mkeka zinawashwa, Inachukua usomaji wa voltage, na nguvu za mkeka zimezima tena. Hii hufanyika kila sekunde. Ninaposimama kwenye mkeka, iwe kabla au wakati wa kengele, inazima kengele.