• Děláme automatizaci pro pivovar na jedné desce. Studujeme atmega644. Vyrábíme desku pomocí fotorezistu. Automatizace pro pivovar BeerDuino založená na arduino mega

    V roce 2014 jsem narazil na video, kde muž vyrábí pivo z koncentrátu pivní mladiny. Nadchla mě myšlenka vaření piva a pak to začalo...
    Vařit pivo z konzervy mě po druhé přestalo bavit a rozhodl jsem se přejít na celozrnné. Jednou jsem uvařil pivo na plynu a uvědomil jsem si, že to není moje metoda. Rozhodl se udělat automat. Večery se staly zajímavějšími. Do programování jsem se zapojil natolik, že jsem kódoval až do 2-3 ráno. Nutno vyzkoušet v reálných podmínkách. V popelnicích jsem vyhrabal bojler a fasetované sklo.

    A tady jsem skončil

    A teď vám řeknu, jak takovou automatizaci udělat.
    Abychom mohli začít, potřebujeme následující podrobnosti. Koupil jsem je v Číně.
    ssd1289 nebo ili9341.
    Polovodičové relé pro ovládání topného tělesa (nebo zapnutí okruhu)
    Polovodičové relé pro ovládání čerpadla (pro AC čerpadlo) nebo (DC)
    Teplotní čidlo nebo popř
    Napájení 7,5-9V 1A. Například
    Konektory pro připojení teplotního čidla a čerpadla a
    (více )
    (bzučák)
    odpor 4,7kΩ

    Nízkonapěťový obvod

    Schéma napájení. Buď opatrný. Nejste si jisti - věřte profesionálům.

    Vezmeme průřez vodičů v závislosti na celkovém výkonu čerpadla a topného tělesa. Pro polovodičové topné těleso je potřeba radiátor. dostatečně se neohřívá. Dáme to všechno do krabice. Naplníme firmware, nastavíme a uvaříme pivo.

    (návod uvnitř)

    Základní funkce mi ale nestačily. A rozhodl jsem se připojit wifi. Koupil jsem na aliexpress modul ESP8266. Zároveň jsem objednal modul. hoši z fóra velmi dobře požádali o zavedení do projektu (jde to i bez toho). A zapojené následovně

    Pro napájení wifi modulu potřebujeme 5V zdroj. Nemůžete používat arduino. Můžete použít samostatný zdroj nebo převést 9V na 5V. K tomu si můžete sestavit jednoduchý obvod s regulátorem napětí nebo si koupit hotový od Číňanů. Například (existuje spousta dalších možností).

    Dalším krokem je flashování našeho modulu firmwarem NodeMCU. Stahování. Spouštíme. Klikněte na Start a počkejte, až se dokončí nahrávání firmwaru. zeptal ses? To je skvělé. Nyní načteme skript. K tomu potřebujeme. Existují samozřejmě i další programy jako . Ale nepodařilo se mi je přimět k práci s mým modulem. V ESPlorer vytvořte nový soubor init.lua s následujícím obsahem:

    Změňte název a heslo wifi sítě na své vlastní. Nastavíme rychlost na 9600. Stiskněte tlačítko "Otevřít" (pokud se nepřipojí, může pomoci stisknutí tlačítka reset na modulu). A klikněte na "Uložit do ESP". Po načtení skriptu by se měl modul připojit k vašemu routeru. To lze zkontrolovat tak, že vstoupíte do routeru a podíváte se na klienty DHCP. Pokud tam váš modul není vidět, něco se pokazilo.

    Webové rozhraní obsahuje následující funkce.
    1. Monitorování procesu. Lze monitorovat teplotu, stav čerpadla, výkon rmutování a vaření. Webové rozhraní je vybaveno zvukovým alarmem.
    2. Stáhněte si receptury do paměti regulátoru a na flash disk.
    3. Vytvoření globálního grafu celé várky.






    Přihlaste se do webového rozhraní

    Automatizace v moderní společnosti je nezbytným opatřením, protože v digitální době je nesmírně důležité eliminovat lidský faktor v různých odvětvích za účelem standardizace a zlepšení kvality produktů. Jsou také oblasti, kde prostě není možné, aby člověk dělal to, čeho jsou schopni roboti, například výroba nanomateriálů a mikrodestiček.

    Automatizace však pomáhá nejen ve výrobě, ale může se hodit i laikovi. Například automatizace pro pivovar arduino může značně usnadnit výrobní proces produktu. Podívejme se, jak může pomoci automatizace pro nápravu na arduinu a další věci, a podívejme se na příklady.

    Hlavní výhody automatizovaných systémů založených na mikrokontroléru Arduino

    Nikdo vám nezakazuje pájet si vlastní desku a programovat si ji sami pomocí nízkoúrovňových jazyků. Automatizace na arduinu a hotových mikrokontrolérech však celý proces značně usnadní a ušetří čas. Je totiž mnohem jednodušší koupit si hotový produkt se sadou knihoven a přizpůsobit si ho svým potřebám. A cenově dostupná automatizace na arduino mega 2560 může být užitečná v mnoha oblastech života, od hlasových spínačů pro chytrou domácnost až po elektrické sakra s detektorem pohybu. Hlavní výhody, kterými je automatizace Arduino známá, jsou:

    1. Nízký vstupní práh. Není potřeba získat inženýrské vzdělání, stačí se podívat na pár školicích videí a mít základní znalosti programování.
    2. Velké množství již připravených knihoven. Arduino používá v CIS mnoho nadšenců do robotiky až do té míry, že se výroba různé elektroniky stává jejich koníčkem. V souladu s tím je komunita uživatelů v síti extrémně aktivní, hostí velké množství prázdných míst a je připravena vám pomoci při řešení jakýchkoli problémů. Kvalita knihoven díky nízkému vstupnímu prahu trpí, ale nikdo nezakazuje vytvářet si vlastní, stačí nastudovat sémantiku jazyka C++ nebo použít hotové překladače.
    3. Spousta periferií. Nezáleží na tom, zda potřebujete skleníkovou automatiku arduino nebo světelný senzor, najdete zde libovolné moduly, až po zvukové senzory a rozpoznávače hlasu. Ano, některé desky stojí spoustu peněz, ale vždy najdete levné analogy, například modul wi-fi od výrobců třetích stran esp8269, který je 10krát levnější než oficiální.
    4. Mnoho informací. Jakýkoli problém, kterému čelíte, již někdo zažil a pravděpodobně najdete řešení na Googlu. K dispozici je také obsáhlá literatura k nahlédnutí.

    Nemyslete si však, že Arduino nemá žádné chyby. Deska je pověstná svým špatným výkonem. Ve zvláště složitých úlohách a s velkým množstvím kódu může doba odezvy dosáhnout 1 sekundy, což je pro mikrokontroléry nepřijatelné. Flash paměť u většiny modulů nepřesahuje 1 MB, což nestačí pro vytváření neuronových sítí nebo používání mediálních souborů. Samozřejmě můžete připojit pomocnou paměťovou kartu, ale to také zvyšuje dobu odezvy, vyžaduje další zdroje pro její napájení a provádí se poloručním způsobem.

    Jednoduché automatizované systémy, například pro vaření piva nebo skleníky, však nevyžadují ani zlomek prostředků, které může představenstvo poskytnout. V souladu s tím se pro většinu uživatelů budou tyto nedostatky zdát bezvýznamné. Pokud se rozhodnete sestavit si vlastní 3D tiskárnu nebo složitější design, měli byste se blíže podívat na analogy. Ale vstupní práh pro konkurenty Arduino bude mnohem vyšší.

    Příklad automatizace procesů na bázi micro Arduino

    Nejjednodušším příkladem automatizace procesů může být skleník arduino. Chcete-li vytvořit jakýkoli systém, stojí za to jasně vymezit úkoly, které musí vykonávat. Na příkladu skleníku by to bylo:

    1. Vytvoření zvláštního klimatu.
    2. Včasné zapnutí a vypnutí osvětlení.
    3. Včasné zalévání rostlin a udržování vlhkosti na stejné úrovni.

    Na základě těchto úkolů si můžete okamžitě všimnout, co je třeba koupit pro základní desku:

    1. Senzor teploty. Zajistí, aby se vzduch neohříval ani neochlazoval v rámci limitů předepsaných programem. V případě změny teploty deska zapne klimatizaci nebo elektronické baterie.
    2. Světelný senzor. Samozřejmě se můžete omezit na softwarové řešení a pořídit si drahé lampy s imitací denního světla. Pokud ale chcete vytvořit plnohodnotný skleník, pak bude mnohem pohodlnější nainstalovat automatický strop, který bude řídit Arduino.
    3. Senzor vlhkosti. Zde je vše stejné jako u teploty, dle předepsaného scénáře budou v ceně zahrnuty postřikovače a zvlhčovače vzduchu, pokud je to nutné.

    Když máte zakoupeny všechny potřebné moduly, zbývá je už jen naprogramovat. Vždyť bez kódu jsou to jen kusy železa, ničeho neschopné.

    Programování micro Arduino pro automatizaci procesů. Příklad

    Stejně jako v předchozím odstavci je pro programování důležité rozdělit úlohu do samostatných pododstavců a provádět je postupně. Programování Arduina probíhá díky příkazům v rozhraní AT a AT+ s využitím připravených knihoven. V souladu s tím jsou všechny skripty napsány ve speciálním prostředí v C++ a než něco uděláte, věnujte čas studiu jeho sémantiky. Kromě provádění jednoduchých funkcí je systém také schopen ukládat skripty do flash paměti, což je to, co v tomto příkladu potřebujeme.

    Mějte na paměti, že informace z každého senzoru jsou přijímány v reálném čase a jako proměnné však můžete omezit dobu odezvy, protože není třeba utrácet prostředky a neustále měřit každý parametr. Podle toho nastavte dobu zapnutí a vypnutí pro každý senzor nebo nastavte dobu odezvy na určitý interval.

    Proč potřebuji automatizaci?

    Pro usnadnění procesu je zapotřebí automatizace, protože. tento regulátor sám bude sledovat teplotu, udržovat ji a zvyšovat ji na požadovanou teplotní pauzu. Také signalizujte zvukovým signálem o nutném zásahu, například potřebujete nalít slad nebo udělat test jódem.

    Rozhodl jsem se udělat svou automatizaci z hotového projektu. Funguje na arduinu, je k němu připojen teplotní senzor, dvě relé, displej a tlačítka. První relé ovládá ohřívač, druhé relé ovládá čerpadlo. Čerpadlo na kaši je velmi praktické není potřeba rmut míchat po celý proces rmutování (pro více informací o vaření piva doporučuji přečíst si v mých prvních)

    První automatizaci jsem sestavil pomocí modulů:

    - Arduino mini
    - Blok dvou relé pro 15A
    - Displej 2004
    - Senzor teploty
    - 4 tlačítka
    - 5V napájecí zdroj
    Pohodlí modulární montáže spočívá pouze v tom, že není těžké sehnat všechny díly a nemusíte nic pájet. Největší nevýhodou je ale obrovské množství vodičů a levné čínské relé překáželo v displeji, takže bylo nutné vyměnit mechanické relé za polovodičové.

    Časem jsem došel k tomu, že potřebuji svou automatiku sestavit na čip s 64kb paměti (arduino mini má jen 32kb) na jedné desce. Nenašel jsem hotové řešení, a tak jsem začal sám vytvářet obvod a následně desku pro své řemeslo.

    Systém:

    Schéma jsem vyvinul a nakreslil takříkajíc na koleně a pro sebe, takže jsou možné nějaké nedostatky, ale schéma plně funguje:

    Platit:

    Nakreslil jsem schéma, pak zbývá nakreslit desku, nejprve jsem ji nakreslil pomocí programu Rozložení sprintu 6, velmi pohodlné, ale není v něm dostatek funkcí, takže jsem se rozhodl nechat to ve směru programu ponoření stopy a tohle jsem dostal:

    Zdroje si můžete stáhnout.
    Jak vidíte, nazval jsem svůj pivovar QRBeer a toto je již verze 0.5 ...

    Deska je hotová, zbývá ji nějak vyrobit. K tomu jsem se rozhodl použít. Proč právě oni, a ne LUT? Právě jsem se rozhodl vyzkoušet takovou novou technologii pro sebe, už jsem vyzkoušel LUT, cítil jsem to, abych tak řekl, nebudu říkat, že se mi to líbilo ...

    Fotorezist:

    Pro výrobu desek plošných spojů pomocí fotorezistu budete potřebovat:
    - Film pro tiskárnu
    -
    - Ultrafialová lampa
    - Soda

    ultrafialová lampa

    Pro začátek se podělím o informace o tom, jak se mi to povedlo UV lampa. Nejprve jsem chtěl použít hotovou lampu a pak jsem se rozhodl ji sestavit na šest 3W LED:
    a také koupil na tao:


    LED jsem na radiátor nalepil, i když je bylo možné sestavit na textolit, pochybuji, že by se přehřívaly.
    Zde je to, co jsem dostal:


    Výroba desek

    1. Takže jsem připravil šablonu, zbývá ji pouze vytisknout na film. Jak jsem psal výše, potřebuji fólii do tiskárny, fólii jsem zkoušel jak pro laserovou tiskárnu, tak pro inkoustovou tiskárnu, nejlepší varianta se získává pouze na inkoustové fólii. Potřebujete vytisknout negativ a zrcadlově:

    Šablonu jsem ihned zalaminoval, aby se daly snadno smýt otisky prstů a nečistoty.
    2. Dále musíte brousit naši budoucí desku (falešné sklolaminát). K tomu je vhodná lehce navlhčená obyčejná houba nebo melaminová houba:


    3. Po tomto postupu je třeba měď ještě odmastit acetonem:


    Jak můžete vidět na mé fotografii, odmastil jsem obyčejným ubrouskem a nalil jsem aceton do láhve s peroxidem, je pohodlnější si to vzít ...
    4. Dalším krokem je lehce oříznout fotorezist pod vaší budoucí deskou s okrajem a opatrně odstranit vrchní ochrannou fólii, aby nedošlo k jejímu poškození. Pokud je fotorezist domácí, musíte odloupnout matnou stranu, pokud je čínská, pak není žádný rozdíl ...
    5. Dále fotorezist nalepíme na textolit tak, aby se pod fotorezistem neobjevily vzduchové bubliny, jinak se stopy na takových místech neobjeví, přebytky odřízneme ...
    Proces nalepení fotorezistu je podobný jako nalepení ochranné fólie na telefon.


    6. Když je fotorezist nalepený, musí se textolit s ním protáhnout laminátorem 2-3x nebo použít teplou žehličku a přežehlit přes dvakrát přeložený list papíru:


    Hlavní věcí je nepřehřát fotorezist, jinak to dopadne takto:


    Pokud by se při lepení fotorezistu objevila „zárubeň“, tak je lepší ji odstranit (smýt nebo seškrábnout) a znovu nalepit, jinak bude po naleptání desky smutno ... nebudu odstraňte tento fotorezist, ukážu konečný výsledek.
    7. Na textolit nasadíme fotorezistem šablonu a přitlačíme ji sklem (vzal jsem ji ze starého fotorámečku) a na sklo nainstalujeme zátěž:


    8. Rozsviťte fotorezist UV lampou. Lampa mi vydrží asi 2 minuty:


    Jak vidíte, fotorezist, který se rozsvítil, změnil barvu ze světle modré na tmavě modrou a osvětlený fotorezist je velmi křehký.
    9. Sejmeme sklenici a šablonu. Přebytečný fotorezist lze (volitelně) odříznout a opatrně oddělit pinzetou:


    10. Dalším krokem je smytí neprojeveného fotorezistu alkálií, k tomu si vezmeme 2 hrnky vody a lžíci sody, dobře promícháme. Odloupneme horní ochranný film fotorezistu a spustíme náš textolit do alkalického roztoku.


    11. Vezmeme štětec a potřeme fotorezist v alkálii, postupně se nevyvinutý fotorezist smyje:


    Alkálie nelze vylít, ale nechat na další desce nebo smýt fotorezist po leptání, ale o tom později ...
    12. Leptání desky:
    Nejdostupnější jsou dvě metody: leptání chloridem železitým nebo peroxidem + kyselina citrónová a sůl. Nebudu psát o chloridu železitém, ale s pomocí peroxidu popíšu:
    - 100 ml. peroxid vodíku 3% - prodává se v lékárně za 7-12 rublů
    - 30 gr. kyselina citronová (k dostání v každém obchodě s potravinami)
    - 1 polévková lžíce. lžíce soli (stačí jemné i kamenné)


    To vše se smíchá v nádobě a tam se ponoří deska s hotovým fotorezistem, po chvíli se na desce objeví bublinky:


    A po chvíli bude „holá měď“ zcela vyleptaná:


    Mimochodem, pokud nakládáte při vyšší teplotě, například v blízkosti žárovky nebo ve vodní lázni, pak se moření sníží o tři, hlavní věcí je nepřehánět to, jinak bude přebytek mořen .. .
    13. Nejpohodlnější je odstranit fotorezist ve stejné alkálii, ve které se smyl nenaleptaný fotorezist, po 20 minutách zmizí sám a není třeba nic třít ...

    A tady jsou moje "výseky":


    I když to není významné, ale za všechno může nedbalost, nevšiml jsem si vzduchových bublin pod fotorezistem nebo přehřátí ...

    Následující deska se mi ukázala jako „čistá“:


    14. Dále vyvrtáme otvory a desku pocínujeme:


    15. Pájíme všechny detaily a smyjeme přebytečné tavidlo:


    SMD součástky jsem pájel čínskou infračervenou pájecí stanicí, velmi pohodlné:

    To je vše, to nejtěžší je za sebou, zbývá zazvonit stopy na zkrat a začít programovat čip.

    programování atmega644

    1. Chcete-li začít s programováním, musíte do něj nahrát bootloader. To není obtížné provést pomocí Arduino UNO, ale nejprve si musíte stáhnout a nainstalovat program.
    2. Dalším krokem je okamžité přidání nebo odebrání hotové sestavy do nainstalovaného programu:
    3. Nahrajte skicu ArduinoISP do UNO:

    4. A připojíme naši desku k UNO:


    Podle návodu na náčrt:
    // název pinu // reset slave: 10: // MOSI: 11: // MISO: 12: // SCK: 13:
    Dopadá to podle mého schématu takto:

    5. Dále nainstalujte naši desku do nastavení a načtěte bootloader:




    Pokud vše proběhlo v pořádku, zobrazí se zpráva: „Nahrávání bootloaderu je dokončeno“
    Tím je stahování bootloaderu dokončeno, můžete připojit displej, tlačítka, teplotní čidlo a náplň

    Mnozí dnes sní o bydlení v „chytrém“ domě. Ale komerční řešení v naší době odpuzují jejich značnou cenu. Naštěstí si můžete vytvořit svůj vlastní systém domácí automatizace pomocí levných a snadno dostupných komponent.



    Tento článek ukáže, jak používat zařízení Android a Arduino k ovládání domácích spotřebičů, v našem případě lamp. V tomto případě, i když jste v programování noví a nemáte žádné zkušenosti s psaním programů pro Android, můžete tento projekt snadno dokončit.


    Projekt bude vyžadovat několik prvků: desku Arduino nebo jakýkoli klon, modul rozhraní Bluetooth TTL-UART s provozním napětím 5 V, několik relé a ovladačů (ovládacích obvodů) a samozřejmě smartphone s Androidem popř. tableta.


    Tento projekt obsahuje dvě samostatné části: schéma ovládání hardwaru a aplikaci pro Android. Komunikace mezi řídicím obvodem a aplikací pro Android probíhá pomocí bezdrátového rozhraní Bluetooth. ASCII příkazy jsou odesílány z telefonu do Arduina, které jsou dále dekódovány a prezentovány jako příkazy pro zapnutí nebo vypnutí konkrétního domácího spotřebiče.


    Vývojáři aplikací pro Android většinou znají programovací jazyk Java, ale v tomto případě není znalost tohoto jazyka vyžadována, protože existuje poměrně jednoduché a srozumitelné online vývojové prostředí App Inventor vytvořené na MIT. Je speciálně navržen pro lidi, kteří nejsou zběhlí v programování v jazyce Java, a navrhuje vytvořit aplikaci vizuálně z bloků operací. Náš program pro Android vypadá takto:



    Můžete si stáhnout zdrojový kód programu skládající se z bloků v App Inventor a samotný program s příponou apk.


    Nyní musíte sestavit obvod, jak je znázorněno na obrázku níže.



    Pamatujte, že linka RX na Arduinu musí být připojena k lince TX modulu Bluetooth a linka TX na Arduinu musí být připojena k lince RX modulu Bluetooth.


    Pro programování desky Arduino musíte mít nainstalované Arduino IDE. Níže je skica pro Arduino.


    const int led1 = 2; const int led2 = 3; const int led3 = 4; const int led4 = 5; byte 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) ( case 1: digitalWrite(led1, HIGH); break; case 11: digitalWrite(led1, LOW); break; case 2: digitalWrite(led2, HIGH); break; case 22: digitalWrite(led2, LOW); break; case 3: digitalWrite(led3, HIGH); break; case 33: digitalWrite(led3, LOW); break; případ 4: digitalWrite(led4, HIGH); break; case 44: digitalWrite(led4, LOW); break; ) )

    Po napsání náčrtu v Arduinu a instalaci aplikace pro Android se musíte z telefonu připojit k modulu Bluetooth. Chcete-li to provést, zapněte Arduino a modul Bluetooth a povolte Bluetooth na svém telefonu, aby bylo viditelné pro všechna zařízení. Poté můžete tento modul najít v seznamu hledání dalších zařízení Bluetooth. Zadejte párovací kód, který je obvykle „1234“ nebo „0000“.



    Zařízení, se kterým párujete, bude mít v tomto případě název. Po spárování zapněte aplikaci EG-HOME a stisknutím tlačítka Bluetooth vyberte spárované zařízení v programu. Poté bude váš telefon připojen k řídicímu obvodu a stisknutím příslušných tlačítek rozsvítíte nebo zhasnete lampy.

    Přečtěte si více: