מכונות מילוי בקבוקים אוטומטיות משמשות לרוב בתעשיית משקאות ומשקאות קלים. מכונות אלה משתמשות במסוע המהווה דרך חסכונית ומהירה למלא בקבוקים. לרוב משתמשים ב- PLC למכונות מילוי בקבוקים אוטומטיות, אך ניתן להכין מילוי בקבוקים בסיסי ורב-תכליתי באמצעות ארדואינו. אתה יכול לתכנת את Arduino לזהות את הבקבוק באופן אוטומטי באמצעות חיישן IR או חיישן קולי ולאפשר למילוי הבקבוקים על ידי עצירת המסוע למשך זמן מה. ואז הזז שוב את החגורה ועצר כאשר מתגלה הבקבוק הבא.
כאן אנו מתכננים אב טיפוס למכונת מילוי בקבוקים אוטומטית באמצעות ארדואינו אונו, מסוע, שסתום סולנואיד, חיישן IR ומנוע צעד. מסוע החגורה מונע על ידי מנוע צעד במהירות קבועה קבועה מראש. מנוע הצעד ימשיך לנהוג בחגורה עד שחיישן IR יזהה נוכחות של בקבוק על החגורה. השתמשנו בחיישן ה- IR כטריגר חיצוני. כך שבכל פעם שחיישן ה- IR עולה גבוה הוא שולח טריגר לארדואינו כדי לעצור את המנוע ולהפעיל את שסתום הסולנואיד. עיכוב דרוש מראש מוגדר כבר בקוד למילוי הבקבוקים. ה- Arduino ישמור על שסתום הסולנואיד מופעל ומנוע צעד עד למועד שנקבע. לאחר זמן זה, שסתום הסולנואיד מכבה את המילוי, והמסוע מתחיל לנוע כך שניתן למלא את הבקבוק הבא.
בעבר השתמשנו בארדואינו עם שסתום סולנואיד, חיישן IR ומנוע צעד, כדי ללמוד עוד על ממשק בסיסי של ארדואינו עם רכיבים אלה, תוכלו לבקר בקישורים.
רכיבים נדרשים
- ארדואינו אונו
- מנוע צעד (Nema17)
- ממסר
- שסתום סולנואיד
- חיישן IR
- נהג מנוע A4988
- סוֹלְלָה
תרשים מעגל
תרשים המעגל למערכת מילוי בקבוקים אוטומטית באמצעות ארדואינו מופיע להלן.
</s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s> </s>
השתמשתי בפריצינג כדי לצייר את תרשים המעגל. במעגל זה, שסתום הסולנואיד מחובר לארדואינו דרך מודול הממסר ומודול הנהג A4988 משמש לשליטה במנוע הצעד. תוכל לעקוב אחר הדרכה כיצד לשלוט ב- Nema17 עם Arduino ו- A4988 לקבלת מידע נוסף על מודול הנהג Nema17 ו- A4988.
סיכת הקלט של מודול הממסר מחוברת לסיכה 7 של Arduino. סיכות כיוון וצעד של מודול A4988 מחוברות ל -2 ו -4 סיכות של ארדואינו. בפרויקט זה, חיישן IR משמש כהפרעה חיצונית לארדואינו. ב- Arduino Uno, סיכה דיגיטלית 2 & 3 הם הסיכות להפסיק, לכן חבר את סיכת ה- Out של חיישן ה- IR לסיכה השלישית של Arduino. שסתום הסולנואיד מופעל על ידי מקור כוח 24V, ומנוע הצעד מופעל על ידי מקור כוח 12V.
תוכנית Arduino למילוי בקבוקים אוטומטי
התוכנית המלאה למערכת מילוי בקבוקים אוטומטית באמצעות ארדואינו ניתנת בסוף. הנה אני מסביר כמה שורות חשובות.
התחל את התוכנית על ידי הכללת ספריית המנוע הצעד. תוכלו להוריד את ספריית המנוע הצעד מכאן.
לאחר מכן, הגדירו את מספר הצעדים לכל מהפכה עבור מנוע הצעד. עבור NEMA 17 צעדים לכל מהפכה הם 200.
#לִכלוֹל
ציין את הסיכות אליהם מחובר סיכות צעד וכיוון של מודול מנהל ההתקן המנוע. כאשר המנוע מחובר דרך מודול הנהג, הגדר את סוג ממשק המנוע כ- Type1 .
צעד צעד (צעדים, 2, 4); #define motorInterfaceType 1
הגדר את מהירות המנוע הצעד.
stepper.setSpeed (500);
הגדר את סיכות הממסר, הצעד והכיוון כפלט
pinMode (ממסר, OUTPUT); pinMode (4, OUTPUT); pinMode (2, OUTPUT);
התחביר להפרעה חיצונית בארדואינו ניתן להלן:
attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (pin), ISR, mode);
איפה:
digitalPinToInterrupt (pin): הוא משמש להגדרת הסיכה אליו מחובר הפרעה חיצונית. ב- Arduino Uno Pin 2 & 3 הם סיכות הפסקה חיצוניות.
ISR: זו פונקציה שנקראת כאשר נקראת הפרעה חיצונית.
מצב: סוג המעבר להפעלה, למשל ירידה, עלייה וכו '.
למידע נוסף על הפרעות בארדואינו על ידי לחיצה על הקישור.
בשנת attachInterrupt () פונקציה מודגשת כי פינים 3 הם פיני פסיקה החיצוניים, ו IR_detected פונקציה נקראת בכל פעם החיישן IR משתנה המדינה שלה הוא מהנמוך לגבוה (עולה).
attachInterrupt (digitalPinToInterrupt (3), IR_detected, HIGH);
void IR_detected () הוא פונקציית ISR המבוצעת כאשר חיישן ה- IR גבוה. לכן בכל פעם שחיישן ה- IR עולה גבוה, פונקציה זו מפעילה את מנוע הצעד למספר צעדים ואז מפסיקה את מנוע הצעד ומפעילה את שסתום הסולנואיד.
בטל IR_detected () {stepper.step (150); digitalWrite (ממסר, HIGH); stepper.step (0);
כעת סוף סוף העלה את הקוד לארדואינו על ידי חיבורו למחשב הנייד. התמונה למטה מציגה את אב הטיפוס שלנו למערכת מילוי בקבוקים אוטומטית באמצעות ארדואינו.
הקוד המלא והדגמת הווידאו מובאים להלן.