Pulsator sterowany radiowo

H1M4W4R1 · 12 stycznia

Wstęp

Jako, iż ostatnio zbudowałem pompę próżniowo/ciśnieniową stwierdziłem, że można do niej dorobić pulsator. Jego zadaniem jest otwieranie i zamykanie dostępu ciśnienia/podciśnienia do układu zamkniętego na bazie wejścia.

Teoretycznie jest on bardzo zbliżony do pompy, aczkolwiek ma on zupełnie inne zastosowanie. Planem jest by używać go do półatutomatycznego sterowania narzędziami pneumatycznymi (chwytak podciśnieniowy oraz dyspenser pasty lutowniczej/topnika). Wolałem mieć to jako osobne urządzenie, gdyż w ten sposób mogę bezproblemowo używać pompy z frezarką (poza tym w obudowie pompy brakowało już miejsca). Technicznie można uzyskać taki sam efekt sterując zaworem wbudowanym w pompę, ale wolę by miał on tylko jedno zastosowanie.

Obecna wersja to wstępny prototyp, do którego zostanie dołożone wejście na pedał nożny lub spust pistoletu z topnikiem (który jeszcze muszę zaprojektować).

Zdjęcie urządzenia

Elektronika

Jako, iż układ pneumatyczny jest banalny i składa się z jednego elektrozaworu, który może pracować stabilnie nawet przy zerowym ciśnieniu (te najłatwiej dostępne i najtańsze wymagają minimum 150kPa) zaczniemy od tego co nas interesuje.

Całym systemem steruje WeMos D1 R32 (bo miałem ich z 6 sztuk w szufladzie), ale równie dobrze wystarczy zwykłe Arduino Uno. Na płytce znajduje się autorski shield, ale jest on tam tylko dla wygody połączeń (nie zawiera on żadnych istotnych komponentów poza złączami JST-XH).

Cały układ jest zasilany ze złącza IEC poprzez zasilacz 24V 2.5A. Jeżeli ktoś się boi pracy z zasilaniem sieciowym można spokojnie wykorzystać złącze DC2.5/5.5mm oraz zasilacz zewnętrzny. MCU oczywiście nie może być zasilane z 24V, gdyż przetwornica wbudowana w płytkę prototypową uległaby uszkodzeniu, stąd też znajduje się tu moja ulubiona przetwornica LM2596 skonfigurowana na konwersję z 24 na 12V. Zawór jest kontrolowany przez moduł MOSFET FR120N, aczkolwiek można użyć dowolnego innego, o ile jest kompatybilny z 24V.

Do sterowania radiowego wykorzystałem odbiornik SYN480R, ale w przypadku wykorzystania Arduino można spokojnie użyć FS1000A. Do tego również pilot z trzema przyciskami… Dlaczego trzema? Otóż urządzenie w podstawowym projekcie pracuje z określoną częstotliwością. Przyciski góra/dół regulują częstotliwość, a przycisk środkowy uruchamia/zatrzymuje pracę urządzenia (aktywacja/dezaktywacja reaguje raz na 1s, by zapobiec problemom z powtarzaniem kodu przez pilot w trakcie trzymania przycisku).

Obudowa i wnętrze

Całość jest upchana w obudowie Kradex Z17W. Teoretycznie powinienem dodać tam wentylator, ale mam nadzieję że zawór nie będzie się grzał dostatecznie mocno by uzasadniać jego obecność (zawsze można go dodać potem).

Wnętrze urządzenia

Elementy podłączone do zasilania sieciowego są sztywno zamoowane i zaizolowane, a wszystkie płytki umocowane opaskami zaciskowymi (bo byłem zbyt leniwy na drukowanie do nich adapterów - z wyjątkiem płytki MCU, gdyż chciałem mieć łatwy dostęp do złącza USB w celu wprowadzania poprawek w przyszłości).

Oprogramowanie

Oprogramowanie można znaleźć na GitHubie. Używa ono millis, gdyż czas impulsu jest ograniczony w zakresie od 0.25 do 10Hz, a dla tak wolnych impulsów millis jest dostatecznie dokładne i męczenie się z timerami byłoby przerostem formy nad treścią.

Urządzenie posiada też debugowanie kodu z pilota, co pozwala łatwo sprawdzić jakie są kody otrzymanego przez nas egzemplarza i zaktualizowanie wartości w nagłówku konfiguracyjnym. Taki mały bonus ułatwiający życie gdyby pilot się zagubił.

Plany na przyszłość

Dzięki zastosowaniu shielda mogę bez problemu dodać przycisk/wejście zwierające z podciągnięciem, pod które mogę podłączyć pedał nożny i dorobić sterowanie ręczne do urządzenia. W ten sposób bez problemu moją pompą z pulsatorem mogę zasilać np. automatyczny dyspenser do pasty lutowniczej czy chwytak podciśnieniowy.

P.S. I tak, odgrzewam kotleta, bo ten sprzęt jest mocno zbliżony do pompy.

I zanim ktoś zapyta: krowy tym się nie wydoi, ale kozę pewnie dałoby radę

Edytowano 12 stycznia przez H1M4W4R1

H1M4W4R1 · 19 stycznia

I hop...

Wreszcie znalazłem inspirację by dodać do urządzenia wejście na pedał / włącznik

Pulsator z opcją podłączenia sterowania ręcznego

Konfiguracja BLE

Usługa główna: ae615a33-4846-4ef8-a87a-a6966a6c39d6
- Aktywacja / dezaktywacja urządzenia (1/0): ae615373-9b66-4b6d-ae16-fdfea5098cd3
- Częstotliwość impulsów (float32): ae6154fa-678b-4163-8c7b-6d669476dfcf
- Współczynnik wypełnienia (uint16): ae615075-58dc-43b6-a167-c5743d8843ca (0 = 0%, 65535 = 100%)
- Tryb (uint8): ae615802-4837-43c3-8dbd-71223c7e6d1d (0 - automatyczny, 1 - ręczny)
- Czasy (2x uint16): ae61584d-dbe7-480b-ac41-ce73dc6a3442 (czas aktywności i, nieaktywności w ms) [alternatywa dla ustawiania częstotliwości i współczynnika wypełnienia]