Mdhibiti wa Utupu wa Dijiti: Hatua 15

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Hii ni Vyombo vya habari vya Utupu wa Veneer (Pumpu ya Utupu) ambayo imebadilishwa na Kidhibiti cha Utupu wa Dijiti kufanya kazi na shinikizo la utupu. Kifaa hiki ni mbadala wa Mdhibiti wa Utupu katika Vyombo vya habari vya Veneer Vibeer vya DIY vilivyojengwa na mipango kutoka kwa VeneerSupplies.com au JoeWoodworking.com. Hii ni mipango mizuri na pampu zinafanya kazi kwa kuridhisha sana kama ilivyoundwa. Walakini, mimi ni mchochezi, na nilitaka kuongeza pampu yangu na uwezo wa kudhibiti kwa urahisi na kwa urahisi mipangilio ya shinikizo (bila dereva wa screw) juu ya shinikizo anuwai na mdhibiti wa kidigitali.

Hivi karibuni, hitaji lilitokea ambalo lilikuwa zaidi ya mipaka ya chini ya Mdhibiti wangu wa Vuta (Aina ya 1). Mradi huu ulihitaji Kidhibiti cha Utupu wa Aina 2 kwa shinikizo katika anuwai ya 2 hadi 10 katika-Hg. Kubadilisha Mdhibiti wangu wa Vuta-1 wa Aina ya 2 na chaguo la 2 ilikuwa chaguo, hata hivyo, hii ilionekana kuwa isiyowezekana kwani itahitaji gharama ya ziada na marekebisho kubadili kati ya safu mbili za utupu. Suluhisho bora ni mtawala mmoja aliye na shinikizo anuwai (2 hadi 28 in-Hg).

Mdhibiti wa utupu: Kitufe cha kudhibiti utupu kinachotumiwa kuwezesha pampu ya utupu au kupeleka kwa shinikizo iliyochaguliwa. Mdhibiti wa utupu ana screw ya kurekebisha ambayo hukuruhusu kupiga katika kiwango chako unachotaka cha utupu. Wawasiliani wamepimwa kwa amps 10 kwa 120v AC.

Aina ya Mdhibiti wa Utupu: Aina 1 = inayoweza kubadilishwa kwa 10.5 "hadi 28" ya Hg (Tofauti 2 hadi 5 "ya Hg) Aina 2 = inayoweza kurekebishwa kwa 2" hadi 10 "ya Hg (Tofauti 2 hadi 4" ya Hg)

Hatua ya 1: Mawazo ya Kubuni

Ubunifu wangu unachukua nafasi ya Mdhibiti wa Utupu na Mdhibiti wa Utupu wa Dijiti (DVR). DVR itatumika kudhibiti laini ya LINE-DVR ya RELAY-30A kama inavyoonekana katika sanduku kuu la Kudhibiti. Ubunifu huu unahitaji kuongezewa Ugavi wa Umeme wa AC / DC 5-VDC kwenye Sanduku Kuu la Kudhibiti kwa kuwezesha DVR.

Ubunifu huu una uwezo wa kudumisha shinikizo anuwai, lakini utendaji unategemea kabisa uwezo wa pampu. Katika kiwango cha chini cha shinikizo pampu kubwa ya CFM itadumisha shinikizo hizi, lakini husababisha mabadiliko makubwa ya shinikizo kama matokeo ya kuhamishwa kwa pampu. Hii ndio kesi kwa pampu yangu 3 ya CFM. Inauwezo wa kudumisha 3 katika-Hg, lakini ubadilishaji wa shinikizo tofauti ni ± 1 katika-Hg, na mizunguko ya ON ya pampu, ingawa nadra, hudumu kwa sekunde moja au mbili. Kubadilika kwa shinikizo tofauti ya ± 1 katika-Hg itasababisha shinikizo kati ya 141 lbs / ft² hadi 283 lbs / ft². Sina uzoefu wa kushinikiza utupu kwa shinikizo hizi za chini, kwa hivyo sina hakika ya umuhimu wa mabadiliko haya ya shinikizo tofauti. Kwa maoni yangu, pampu ndogo ya utupu ya CFM labda itakuwa sahihi zaidi kudumisha shinikizo hizi za chini za utupu na kupunguza mabadiliko ya shinikizo tofauti.

Ujenzi wa mdhibiti huu ni pamoja na Raspberry Pi Zero, Sensor ya Shinikizo la MD-PS002, Moduli ya Amplifier ya Daraja la HX711 Bridge, Uonyesho wa LCD, Ugavi wa Umeme wa 5V, Encoder ya Rotary na Moduli ya Relay. Sehemu hizi zote zinapatikana kutoka kwa wauzaji wako wa vifaa vya elektroniki unavyopenda.

Ninachagua Raspberry Pi (RPi) kwa sababu chatu ndio lugha ninayopendelea ya programu, na msaada wa RPi unapatikana kwa urahisi. Nina hakika kuwa programu hii inaweza kusafirishwa kwa ESP8266 au watawala wengine wanaoweza kuendesha chatu. Ubaya mmoja wa RPi ni Kuzima kunapendekezwa sana kabla ya kuiweka chini ili kuzuia ufisadi wa Kadi ya SD.

Hatua ya 2: Orodha ya Sehemu

Kifaa hiki kimejengwa mbali na sehemu za rafu pamoja na Raspberry Pi, Sura ya Shinikizo, HX711 Bridge Amplifier, LCD na sehemu zingine zinagharimu takriban $ 25.

SEHEMU: 1ea Raspberry Pi Zero - Toleo 1.3 $ 5 1ea MD-PS002 Sensor Vacuum Sensor Absorute Pressure Sensor $ 1.75 1ea HX711 Load Cell and sensor Pressure 24 bit AD module $ 0.75 1ea KY-040 Rotary Encoder Module $ 1ea 5V 1.5A 7.5W Switch Power Module 220V Moduli ya kushuka kwa AC-DC $ 2.56 1ea 2004 20x4 Tabia ya Kuonyesha LCD Module $ 4.02 1ea 5V 1-Channel Moduli Relay Module $ 0.99 1ea Adafruit Perma-Proto Bodi ya Mkate yenye ukubwa wa Nusu PCB $ 4.50 1ea 2N2222A NPN Transistor $ 0.09 2ea 10K Resistors 1ea Hose Barb Adapter 1/4 "ID x 1/4" FIP $ 3.11 1ea Shaba Bomba la kichwa Kiziba cha 1/4 "MIP $ 2.96 1ea GX12-2 2 Pin Kipenyo 12mm Kiume na Kike Jopo la waya Kiunganishi Mzunguko wa Screw Aina ya Kiunganishi cha Umeme Tundu kuziba $ 0.67 1ea Sanduku la Proto (au 3D Iliyochapishwa)

Hatua ya 3: Mkutano wa Sensorer ya Utupu

Sura ya shinikizo ya MD-PS002 iliyotengenezwa na Teknolojia ya Mingdong (Shanghai) Co, Ltd (MIND) ina anuwai ya 150 KPa (shinikizo kamili). Kiwango cha shinikizo la kupima (kwa usawa wa bahari) kwa sensor hii itakuwa 49 hadi -101 KPa au 14.5 hadi -29.6 katika-Hg. Sensorer hizi zinapatikana kwa urahisi kwenye eBay, banggood, aliexpress na tovuti zingine za mkondoni. Walakini, maelezo yaliyoorodheshwa na wachache wa wauzaji hawa yanapingana, kwa hivyo, nimejumuisha karatasi ya "Vigezo vya Ufundi" iliyotafsiriwa kutoka Teknolojia ya Mingdong.

Kuunganisha sensa kwa Kiini cha mzigo wa HX711 na sensorer ya Shinikizo 24 moduli ya AD inahitaji yafuatayo: unganisha Pini 3 & 4 pamoja; Bandika 1 (+ IN) hadi E +; Bandika 3 & 4 (-IN) kwa E-; Bandika 2 (+ OUT) kwa A + na Pin 5 (-OUT) kwa A- ya moduli ya HX711. Kabla ya kufunga sensorer ya waya katika adapta ya shaba, funika viongozo na kingo zilizo wazi za sensorer na neli ya kupungua kwa joto au mkanda wa umeme. Ingiza na uweke katikati ya sensorer juu ya ufunguzi wa chuchu iliyokatwa, na kisha utumie caulking iliyo wazi ya silicone ili kuziba sensorer ndani ya adapta wakati unatunza kuweka caulking mbali na uso wa sensorer. Bomba la kichwa cha Bomba la Shaba ambalo limetobolewa na shimo kubwa la kutosha kubeba waya ya sensorer limefungwa juu ya waya, iliyojazwa na caulking ya silicone na kuangushwa kwenye adapta ya barbed. Futa caulking ya ziada kutoka kwa mkutano, na subiri masaa 24 ili caulking ikauke kabla ya kupima.

Hatua ya 4: Elektroniki

Vifaa vya elektroniki vina Raspberry Pi Zero (RPi) iliyounganishwa na moduli ya HX711 na sensor ya shinikizo ya MD-PS002, KY-040 Rotary Encoder, Moduli ya Relay na onyesho la LCD. Encoder ya Rotary imeingiliwa kwa RPi kupitia Pin 21 hadi DT ya encoder, Pin 16 kwa CLK na Pin 20 kwa SW au swichi ya encoder. Sensor ya shinikizo imeunganishwa na moduli ya HX711, na pini za DT na SCK za moduli hii zimeunganishwa moja kwa moja kwenye Pin 5 na 6 ya RPi. Moduli ya Relay inasababishwa na mzunguko wa transistor wa 2N2222A ambao umeunganishwa na RPi Pin 32 kwa chanzo cha chanzo. Mawasiliano ya kawaida ya Open ya Moduli ya Relay imeunganishwa na LINE-SW na upande mmoja wa coil ya 30A RELAY. Nguvu na Ardhi kwa Mdhibiti wa Utupu wa Dijiti hutolewa na Pini 1, 4, 6 na 9 ya RPi. Pini 4 ni pini ya nguvu ya 5v, ambayo imeunganishwa moja kwa moja na uingizaji wa nguvu wa RPi. Maelezo ya maunganisho yanaweza kuonekana katika mpango wa Udhibiti wa Utupu wa Dijiti.

Hatua ya 5: Sasisha na Sanidi Raspberry Pi

Sasisha programu iliyopo kwenye Raspberry Pi yako (RPi) na maagizo ya mistari ifuatayo

Sudo apt-kupata sasisho Sudo apt-kupata sasisho

Kulingana na jinsi RPi yako imepitwa na wakati wakati huo itaamua muda unaohitajika kukamilisha amri hizi. Ifuatayo, RPi inahitaji kusanidiwa kwa mawasiliano ya I2C kupitia Raspi-Config.

Sudo raspi-config

Skrini iliyoonekana hapo juu itaonekana. Kwanza chagua Chaguzi za Juu na kisha Panua Mfumo wa Faili na uchague Ndio. Baada ya kurudi kwenye Menyu kuu ya Raspi-Config chagua Wezesha Boot kwa Desktop / Scratch na uchague Boot kwa Console. Kutoka kwenye Menyu kuu chagua Chaguzi za Juu, na uwezesha I2C na SSH kutoka kwa chaguo zinazopatikana. Mwishowe, chagua Maliza na uwashe tena RPi.

Sakinisha vifurushi vya programu ya I2C na numpy kwa chatu

Sudo apt-get kufunga python-smbus python3-smbus python-dev python3-dev python-numpy

Hatua ya 6: Programu

Ingia kwenye RPi na uunda saraka zifuatazo. / Vac_Sensor ina faili za programu na / magogo yatakuwa na faili za kumbukumbu za crontab.

cd ~ mkdir Vac_Sensor mkdir magogo cd Vac_Sensor

Nakili faili zilizo hapo juu kwenye folda ya / Vac_Sensor. Ninatumia WinSCP kuunganisha na kudhibiti faili kwenye RPi. Uunganisho kwa RPi labda umefanywa kupitia Wifi au unganisho la serial, lakini SSH inahitaji kuwezeshwa katika raspi-config kuruhusu aina hii ya unganisho.

Programu ya msingi ni vac_sensor.py na inaweza kuendeshwa kutoka kwa haraka ya amri. Ili kujaribu hati ingiza yafuatayo:

sudo python vac_sensor.py

Kama ilivyoelezwa hapo awali, hati ya vac_sensor.py ni faili ya msingi ya kiwango. Inaleta faili ya hx711.py kusoma sensa ya utupu kupitia moduli ya HX711. Toleo la hx711.py linalotumiwa kwa mradi wangu linatoka kwa tatobari / hx711py. Nimeona toleo hili limetoa huduma ambazo nilitaka.

LCD inahitaji RPi_I2C_driver.py na Denis Pleic na uma na Marty Tremblay, na inaweza kupatikana kwa MartyTremblay / RPi_I2C_driver.py.

Encoder ya Rotary na Peter Flocker inaweza kupatikana katika

pimenu na Alan Aufderheide inaweza kupatikana katika

Faili ya config.json ina data iliyohifadhiwa na programu, na vitu vingine vinaweza kubadilishwa na chaguzi za menyu. Faili hii inasasishwa na kuhifadhiwa kwenye Kuzima. "Vitengo" vinaweza kusanidiwa kupitia chaguo la menyu ya Vitengo kama vile katika-Hg (chaguo-msingi), mm-Hg au psi. "Utupu_set" ni shinikizo la kukata, na huhifadhiwa kama thamani ya-Hg, na hubadilishwa na chaguo la menyu ya Shinikizo la Cutoff. Thamani ya "calibration_factor" imewekwa kwa mikono katika faili ya config.json, na imedhamiriwa kwa kusuluhisha sensa ya utupu kwa kipimo cha utupu. Thamani ya "offset" ni iliyoundwa na Tare, na inaweza kuwekwa kupitia chaguo hili la menyu. "Cutoff_range" imewekwa kwa mikono katika faili ya config.json, na ni anuwai ya shinikizo tofauti ya "utupu_set".

Thamani ya Cutoff = "seti ya utupu" ± (("cutoff_range" / 100) x "seti ya utupu")

Tafadhali kumbuka yako "calibration_factor" na "offset" zinaweza kutofautiana na zile nilizo nazo. Mfano faili ya config.json:

Hatua ya 7: Usawazishaji

Upimaji ni rahisi zaidi kutumia SSH na kutekeleza amri zifuatazo:

cd Vac_Sensor sudo chatu vac_sensor.py

Kutoka kwa hati ya chatu kunaweza kufanywa kupitia Ctrl-C, na marekebisho yanaweza kufanywa kwa faili ya /Vac_Sensor/config.json.

Kupima sensorer ya utupu inahitaji kipimo sahihi cha utupu, na kurekebisha "calibration_factor" ili ilingane na pato lililoonyeshwa kwenye LCD. Kwanza, tumia chaguo la menyu ya Tare kuweka na kuokoa thamani ya "kukabiliana" na pampu kwa shinikizo la anga. Ifuatayo, washa pampu na menyu ya Utupu na baada ya shinikizo kutulia soma onyesho la LCD na ulinganishe hii na kipimo cha utupu. ZIMA pampu na Toka hati. Rekebisha ubadilishaji wa "calibration_factor" ulio katika faili ya /Vac_Sensor/config.json. Anza tena hati na urudie mchakato isipokuwa Tare. Fanya marekebisho muhimu kwa "calibration_factor" mpaka onyesho la LCD lilingane na usomaji wa kupima.

"Calibration_factor" na "offset" huathiri onyesho kupitia mahesabu yafuatayo:

get_value = read_average - "offset"

shinikizo = kupata_thamani / "calibration_factor"

Nilitumia Kipimo cha zamani cha Utupu wa Injini isiyo na Peer kusawazisha mdhibiti badala ya kipimo cha utupu kwenye pampu yangu kwa sababu kilikuwa kimefungwa. Kipimo kisicho na Peer ni kipenyo cha 3-3 / 4 (9.5 cm) na ni rahisi kusoma.

Hatua ya 8: Menyu kuu

• Ombwe - Huwasha pampu
• Shinikizo la cutoff - Weka shinikizo la cutoff
• Tare - Hii inapaswa kufanywa bila utupu kwenye pampu na kwa shinikizo la anga.
• Vitengo - Chagua vitengo vitakavyotumika (km katika-Hg, mm-Hg na psi)
• Anzisha upya - Anzisha tena Raspberry Pi
• Zima - Zima Raspberry Pi kabla ya KUZIMA nguvu kuu.

Hatua ya 9: Ombwe

Kubonyeza chaguo la menyu ya Utupu kutawasha pampu, na kuonyesha skrini hapo juu. Skrini hii inaonyesha Units na mipangilio ya [Cutoff Pressure] ya mdhibiti, na vile vile shinikizo la sasa la pampu. Bonyeza kitovu ili Toka kwenye menyu ya Utupu.

Hatua ya 10: Shinikizo la cutoff

Menyu ya Shinikizo la Cutoff hukuruhusu kuchagua shinikizo unayotaka ya kukata. Kugeuza kitovu kutabadilisha shinikizo iliyoonyeshwa wakati shinikizo inayotarajiwa inafikiwa bonyeza kitufe cha Hifadhi na Toka kwenye menyu.

Hatua ya 11: Tare

Menyu ya Tare inapaswa kufanywa bila utupu kwenye pampu na kipimo cha kusoma anga au shinikizo la sifuri.

Hatua ya 12: Vitengo

Menyu ya Vitengo itaruhusu uteuzi wa vitengo vya operesheni na onyesho. Kitengo cha chaguo-msingi kiko katika-Hg, lakini mm-Hg na psi pia inaweza kuchaguliwa. Kitengo cha sasa kitaonyeshwa na kinyota. Ili kuchagua kitengo, sogeza mshale kwenye kitengo unachotaka na ubonyeze kitovu. Mwishowe, songa mshale Nyuma na bonyeza kitufe ili Utoke na Uhifadhi.

Hatua ya 13: Anzisha upya au Zima

Kama jina linamaanisha, kuchagua moja ya vitu hivi vya menyu itasababisha kuwasha tena au kuzima. Inashauriwa sana kwamba Raspberry Pi izime kabla ya umeme kuzimwa. Hii itaokoa vigezo vyovyote vilivyobadilishwa wakati wa operesheni, na kupunguza uwezekano wa kuharibu Kadi ya SD.

Hatua ya 14: Endesha kwa Mwanzo

Kuna Raspberry Pi inayoweza kuagizwa vizuri: Uzindua hati ya Python wakati wa kuanza kwa kutumia hati wakati wa kuanza.

Ingia kwenye RPi na ubadilishe saraka ya / Vac_Sensor.

cd / Vac_Sensornano launcher.sh

Jumuisha maandishi yafuatayo katika Launcher.sh

#! / bin / sh # launcher.sh # nenda kwenye saraka ya nyumbani, kisha kwenye saraka hii, kisha fanya hati ya chatu, kisha urudi homecd / cd home / pi / Vac_Sensor sudo python vac_sensor.py cd /

Toka na uhifadhi kizindua.sh

Tunahitaji kufanya hati iweze kutekelezwa.

kifungua chmod 755.sh

Jaribu hati.

sh launcher.sh

Ifuatayo, tunahitaji kuhariri crontab (meneja wa kazi ya linux) kuzindua hati wakati wa kuanza. Kumbuka: tayari tumeunda saraka ya / kumbukumbu hapo awali.

sudo crontab -e

Hii italeta dirisha la crontab kama inavyoonekana hapo juu. Nenda hadi mwisho wa faili na ingiza laini ifuatayo.

@ reboot sh / nyumba/pi/Vac_Sensor/launcher.sh> / nyumbani / pi / magogo / cronlog 2> & 1

Toka na uhifadhi faili, na uwashe tena RPi. Hati inapaswa kuanza hati ya vac_sensor.py baada ya kuanza tena kwa RPi. Hali ya hati inaweza kuchunguzwa kwenye faili za kumbukumbu zilizo kwenye folda / kumbukumbu.

Hatua ya 15: Sehemu zilizochapishwa za 3D

Hizi ndizo sehemu nilizozibuni katika Fusion 360 na kuchapishwa kwa Kesi, Knob, Cover Cover na Bracket Screw.

Nilitumia mfano mmoja kwa 1/4 NPT Nut kutoka Thingiverse kuunganisha Bunge la Sura ya Utupu kwenye Kesi. Faili zilizoundwa na ostariya zinaweza kupatikana kwenye NPT 1/4 Thread.