Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

Ruvim
Идет загрузка
Загрузка
12.02.2021
19998
190
Творчество

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

118

Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Ребята всем привет!

Я счастлив представить вам свой очередной проект. Это самый масштабный проект, который я вынашивал больше 5 лет и воплощал в жизнь несколько месяцев. Старался сделать все симпатичным, компактным и что самое главное полезным.

Те у кого есть фильтр на кухне наверное знают как мучительно стоять над чайником пока в него наберется вода. А если вы отвлеклись, то вам об этом скажет сосед с нижней квартиры. В общем мне это надоело и я стал думать над решением данной задачи.

Сначала была ардуина которая по времени наливала мне воду. Но такой вариант оказался не рабочим, так как вода течет не равномерно.

Обдумав все варианты начал закупать компоненты с Али. И искать кто бы мне мог написать прошивку. Прошло несколько лет пока все планеты сошлись и я познакомился с Игорем который и помог мне с написанием прошивки.

Но давайте обо всем по порядку. Сердцем нашего механизма стала Aruino pro mini. Она маленькая и очень хорошо поместилась в корпус. Так же немаловажной деталью стал небольшой счетчик который будет замерять литраж и ресурс нашего фильтра. А открывать воду буду с помощью электромагнитного клапана. В общем вот весь список компонентов которые я использовал.

                            

                                                           Комплектующие которые я использовал

================================================================================================

☞ Ссылка на файлы - https://www.thingiverse.com/thing:4751509

☞ Сенсорные кнопки - https://s.click.aliexpress.com/e/_AEwLZs

☞ Arduino pro mini 5V 16MHZ - https://s.click.aliexpress.com/e/_AAPimA

☞ Программатор с автоматическим сбросом  - https://s.click.aliexpress.com/e/_AFvM0O

☞ Блок питания 5В 2.5А - https://s.click.aliexpress.com/e/_AWz5Gm

☞ Счетчик - https://s.click.aliexpress.com/e/_ALKJxy

☞ МОП-транзистор - https://s.click.aliexpress.com/e/_ADMKZ8

☞ Экран - http://ali.pub/5iyhv8

☞ Электромагнитный клапан - https://s.click.aliexpress.com/e/_A9DK7u

☞ Энкодер (Такой же как на видео. Маленький оказался без кнопки) - https://s.click.aliexpress.com/e/_A1XpuW ☞  DС-DС повышающий модуль - https://s.click.aliexpress.com/e/_9h71JY

☞ Пищалка - https://s.click.aliexpress.com/e/_AlTdnY

☞ Черный термоклей - https://s.click.aliexpress.com/e/_AMCjRu

☞ Нарезанные провода - https://s.click.aliexpress.com/e/_AnehEI

☞ Комплект клемм XH2.54 - https://s.click.aliexpress.com/e/_9GLYMA

☞ Диоды HER105 - https://s.click.aliexpress.com/e/_A7g0NY

☞ Клеммы от которых я брал силиконовые насадки - https://s.click.aliexpress.com/e/_9uOVgE

☞ Фитинги 1/4 - https://s.click.aliexpress.com/e/_9wTIHY

                                                                             Инструмент:

================================================================================================

☞ Лазер TWO TREES TOTEM S 40W - промо код (BG2RUV), $$259.99 - https://www.banggood.com/custlink/mGmEtgtyhA

☞  Клещи для обжима XH2.54 SM нужны (SN01BM) - https://s.click.aliexpress.com/e/_AU64UI

☞  Металлическая щетка - https://s.click.aliexpress.com/e/_A7ai8e

☞  Штангенциркуль - https://s.click.aliexpress.com/e/_APxwH0

☞  Медицинский зажим - https://s.click.aliexpress.com/e/_9HMnb0

☞  Макетная доска - http://ali.pub/5j5czn  

☞  Пистолет для клея - https://s.click.aliexpress.com/e/_AU2ukO

☞  Набор пинцетов - https://s.click.aliexpress.com/e/_AEQSwi

☞  Инфракрасный термометр - https://s.click.aliexpress.com/e/_9xlbGK

☞  Бокорезы качественные и не дорогие - https://s.click.aliexpress.com/e/_9zJshY

☞  Фен для термоусадки - https://s.click.aliexpress.com/e/_9RgvNG

☞  Инструмент для затягивания стяжек - https://s.click.aliexpress.com/e/_ANXBt8

☞  Бита с магнитом - https://s.click.aliexpress.com/e/_AftrwW

Так же более наглядно я показал сборку на видео:

Ну, а перед тем как рассказать вам о сборке устройства давайте я покажу что оно умеет.

Так как у меня установлено два фильтра, то я использую два клапана и четыре кнопки. У кого фильтр один можно не устанавливать одну кнопку и все будет работать. Возможно немного позже я добавлю версию прошивки для одного фильтра, удалив лишние пункты из меню. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

  • Чтобы зайти в настройки нужно один раз нажать на энкодер. А что-бы выйти нужно выбрать пункт меню "НАСТРОЙКИ" и нажать на него. Если у вас такой же экран как у меня с желтой полосой в верху, то настройки всегда будут желтыми. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)
  • Кнопка "Фильтр обратного осмоса" открывает клапан обратного осмоса и в настройках "Кувшин" можно установить желаемое количество набираемой воды. Диапазон регулировки от 1 до 3л с шагом в 50 миллилитров.
  • Питьевой фильтр "стакан" имеет регулировку в диапазоне от 50 до 500 миллилитров с шагом в 10 миллилитров.
  • Кнопка с пиктограммой пальца имеет широкий функционал. Во первых она служит отменой любого режима будь то стакан, чайник или кувшин. Нажав на нее можно остановить заданную программу. Если нажать на нее когда все выключено, то можно набирать большое количество воды. Клапан автоматически закроется после 10л или 10минут, что раньше наступит. Вода будет течь с питьевого фильтра. Но самым интересным режимом является установка количества воды энкодером. Для этого нужно нажать на кнопку с "пальцем", после чего нажать на энкодер и крутя ручку задать нужное нам количество воды. Очень полезный режим для разных кастрюль и рецептов.
  • Система так же умеет вести подсчет общего ресурса вашего фильтра и после каждого набора воды в конце вы увидите уведомление с оставшимся ресурсов фильтра и количеством набраной воды. Для его правильной работы в настройках нужно установить значение ресурса вашего фильтра. И в дальнейшем при замене просто обнулить значение в соответствующем меню. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)
  • Чтобы счетчик правильно показывал количество набранной воды его нужно откалибровать. Для этого заходим в настройки и выбираем самый нижний пункт меню "Счетчик" после чего нажимаем на кнопку "Палец" и набираем ровно 1 литр. Для этого нужно найти мерку или банку с помощью которой можно отмерить 1 литр. Не обязательно делать это за один раз. Лично у меня была мерка на 500 миллилитров и я сделал замер в два захода. Поставить на паузу можно еще раз нажав на "Палец". И когда мы набрали ровно 1 литр сохраняем значение. И наслаждаемся точностью измерений. Для чего вообще нужна калибровка? А для того, что при разном напоре значения могут немного отличаться. Еще можно без перепрошивки использовать другой счетчик у которого значения отличаются. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)
  • Еще реализован пункт меню с отключением звуковых сигналов. И хотя очень полезно по окончанию набранной воды услышать короткий сигнал, бывают ситуации когда звук нужно отключить. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)
  • Есть несколько систем защиты. Если вы открыли любой режим, а вода либо перестала течь либо закончилась, то система это увидит и через несколько секунд закроет клапан. Это сделано на случай поломки счетчика или если в резервуаре фильтра закончилась вода. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

Кажется рассказал обо всех основных функциях. Наверное стоит только упоминать, что значения после каждого стакана не записываются в энергонезависимую память, так как она имеет ограниченный ресурс перезаписи. Значения остатка ресурса фильтров записываются в энергонезависимую память после того, как в сумме наберется 10 литров. Таким образом при отключении электричества мы не потеряем значение больше чем 10 литров и очень сильно продлим жизнь нашей ардуинке.

Сначала я все собрал на макетке и проверил работоспособность.Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра) Убедившийся что все работает. Стал думать какой корпус сделать чтобы было компактно, функционально и что самое главное красиво. Ну и немного герметично, все-таки мы работаем с водой, так что это не помешает.

Получился у меня минималистичный корпус как сказала жена "в твоем стиле". Думаю это вкусовщина и найдутся те кому нравится данный дизайн и наоборот так, что не стану заострят на этом внимание. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

Печатал пластиком АБС от my3d.art немного позже расскажу почему именно он. После печати отшлифовал корпус на своей мини шлифовалке для напечатанных моделей, чтобы корпус стал монолитным и красивым.

После чего начал устанавливать компоненты в корпус и паять их по вот этой схеме.

Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

Если вам будет что то не понятно или нужно понять какая кнопка за что отвечает пользуйтесь шпаргалкой которую для меня написал Игорь. (Немного эксклюзива) Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)После сборки нашего пульта управления нам нужно его прошить. Это можно сделать многими способами, но мы пойдем по самому простому. Покупаем дешевый, но прекрасный программатор. Тут нужно решить для себя, припаять контакты к Ардуинке чтобы ее можно было прошивать в любой момент или прошить ее зажав прищепкой. Ссылка на нее тоже есть.Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Так как я делал отладку и прошивал свою ардуинку раз так 150, то я припаял провода. У вас уже финальная прошивка, так что можно не париться и не припаивать.

Дальше качаем архив с ПРОШИВКОЙ и БИБЛИОТЕКОЙ. Обратите внимание на то, что библиотека OLED_I2C НЕ СТАНДАРТНАЯ и ее обязательно нужно заменить, если она у вас уже есть. Иначе ничего не будет. Открываем Arduino IDE и во вкладке Инструменты выбираем нашу плату и программатор. Смотрите как у меня. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Если вы новичок и прошиваете в первый раз через программатор, то при подключении программатора к плате обратите внимание на RX и TX при нормальном раскладе RX на программаторе подключается в TX на ардуине. Но часто китайци не правильно называют эти пины на программаторе. Если у вас не получается прошить, то первым делом меняйте эти контакты. Вот обычная распиновка для подключения. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

DTR на программаторе может называться RST это нормально.

После прошивки нужно сделать корпус для блока питания, DC-DC повышающего модуля и МОП-транзисторов.

И так как там будет 220В я решил обезопаситься и напечатать корпус из самозатухающего пластика в видео которое выше, я наглядно показал как он работает. Этот корпус я тоже сделал с пружинкой (уж больно понравились мне такие механизмы). И вот что получил на выходе. Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Не знаю как вам, а я остался довольным внешним видом и технологичностью корпусов. 

Из того что вам еще следует знать! Советую запаять диод между контактов реле иначе оно дает обратный ток. Я замерял и иногда получается выше 200 вольт. Не знаю настолько это полезно. По этому я запаял диоды. Полярность можете подсмотреть на фото.Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Ребят из за жесткой нехватки времени я эту статью писал неделю по несколько минут в день. Хотелось оформить красиво со всеми картинками и ссылками, чтобы вам было удобно. Но если я забыл написать о чем-то важном то не ругайтесь, а лучше спрашивайте в комментах. Так же подписывайтесь на ютуб канал. Впереди еще много всего интересного. Так что я с вами не прощаюсь скоро увидимся!

Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)Умный кран на Arduino (счетчик ресурса фильтра)

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

118
Комментарии к статье