Elektronické váhy jsou velmi užitečným zařízením v každodenním životě. Umožňují přesné měření hmotnosti různých předmětů a produktů, což z nich činí nepostradatelného pomocníka jak v kuchyni, tak v jiných oblastech činnosti. Ale co když potřebujete váhy a doma je nemáte? Nezoufejte! V tomto článku vám řekneme, jak vyrobit elektronickou váhu vlastníma rukama.
Druhý krok - shromáždit všechny komponenty a připojit je k sobě. Chcete-li to provést, postupujte podle pokynů poskytnutých snímačem zatížení a dalšími součástmi. Všimněte si, že deska Arduino bude hlavním prvkem, na který budou připojeny všechny ostatní komponenty. Ujistěte se, že jste správně připojili vodiče a zkontrolujte, zda nedošlo k chybám.
Třetí krok - programování. Pomocí Arduino IDE můžete napsat kód pro správu vašich elektronických vah. Vytvořte proměnné pro uložení odečtů snímače zatížení, nastavte správné koeficienty pro převod odečtů na hmotnost a určete, jaké kroky budou provedeny při různých hodnotách.
Poslední krok - testování a ladění. Jakmile zkonstruujete a naprogramujete své elektronické váhy, zkontrolujte jejich práci pro přesnost a spolehlivost. Umístěte na váhy známý předmět a ujistěte se, že vykazují správnou hmotnost. Pokud máte problémy, znovu zkontrolujte připojení a kód, abyste odstranili chyby.
Nyní, když víte, jak vyrobit DIY elektronickou váhu, můžete začít budovat své vlastní zařízení. Nezapomeňte, že toto je pouze základní návod a můžete jej upravit podle svých potřeb a kreativity. Hodně štěstí ve vašich experimentech!
Materiály pro vytváření elektronických vah
K vytvoření elektronické váhy budete potřebovat následující materiály:
- Zátěžová buňka je základním prvkem elektronických vah. Měří sílu, kterou má vážený předmět, a převádí ji na elektrický signál. Použijte zátěžovou klec s vhodnými vlastnostmi v závislosti na očekávané hmotnosti.
- Mikrokontrolér je zařízení, které bude zpracovávat data ze Zátěžové buňky a řídit provoz elektronických vah. Vyberte mikrokontrolér, který podporuje potřebné funkce a rozhraní.
- Analogový digitální převodník (ADC) - používá se k přeměně analogového signálu ze Zátěžové buňky na digitální formát srozumitelný mikrokontroléru.
- Displej-potřeba pro zobrazení hodnoty hmotnosti. Vyberte si displej s vhodnými vlastnostmi: velikost, barva, rozlišení a rozhraní připojení.
- Tlačítka nebo touchpad-slouží k ovládání funkcí vah, jako je kalibrace nebo přepínání měrných jednotek.
- Elektronické součástky-vodiče, odpory, kondenzátory a další prvky potřebné k sestavení a připojení všech součástí váhy.
- Napájení-vyberte zdroj napájení, který bude splňovat požadavky vašeho obvodu.
Potřebné materiály se mohou lišit v závislosti na vaší úrovni zkušeností a požadavcích na elektronickou váhu. Pamatujte, že bezpečnost je vždy na prvním místě, takže se ujistěte, že pracujete s elektronickými součástkami podle pokynů výrobce a dodržujete všechna nezbytná opatření.
Příprava elektronických součástek
Než začnete montovat váhy, musíte připravit všechny potřebné elektronické komponenty.
Hlavními složkami váhy jsou:
- Snímač hmotnosti-měří hmotnost předmětů a přenáší data do mikrokontroléru;
- Mikrokontrolér-zpracovává data ze senzoru a řídí práci vah;
- Displej-zobrazuje aktuální hmotnost položek;
- Baterie nebo napájecí zdroj-zajišťuje výkon váhy;
- Další prvky jsou odpory, kondenzátory atd. potřebné pro správný provoz obvodu.
Před zahájením montáže zkontrolujte všechny potřebné komponenty. Nakupujte chybějící položky v obchodě s elektronikou nebo e-shopu.
Také se před sestavením závaží ujistěte, že máte všechny potřebné nástroje: páječka, pinzeta, pájecí pasta, dráty atd.
Při výběru komponent věnujte pozornost jejich vlastnostem, aby splňovaly vaše požadavky a úkoly. V případě potřeby se poraďte se zkušenými e-shopy nebo se obraťte na dokumentaci komponent.
Kompetentní příprava komponent před sestavením vah je důležitým krokem k úspěšnému vytváření elektronických vah vlastníma rukama.
Sestavení fyzické části vah
Důležité: před zahájením montáže se ujistěte, že máte všechny potřebné komponenty a nástroje.
1. Nejprve vezměte desku Arduino a nainstalujte na ni snímač zatížení. Připojte senzor k desce pomocí vodičů.
2. Poté vezměte desku a namontujte ji do pouzdra vah. Upevněte desku uvnitř pouzdra pomocí šroubů nebo lepidla.
3. Poté pokračujte v instalaci displeje. Připojte displej k desce Arduino pomocí vodičů.
4. Připojte tlačítka k desce Arduino. Budou použity k ovládání váhy. Ujistěte se, že jsou všechny vodiče správně zapojeny a bezpečně zajištěny.
5. Pomocí lepicí pistole nebo oboustranné pásky zajistěte displej a tlačítka na těle vah.
6. Vezměte tác vah a namontujte jej na spodní část pouzdra. Ujistěte se, že tác těsně přiléhá k tělu a je bezpečně připevněn.
7. Připojte desku Arduino k počítači pomocí kabelu USB. Stáhněte si na desku software pro běh vah a ujistěte se, že funguje.
8. Zkontrolujte, zda všechny součásti vah fungují správně. Zkontrolujte zobrazení dat na displeji a funkčnost tlačítek.
Vaše fyzická část váhy je připravena! Nyní můžete přejít na programování a kalibraci vah.
Vytvoření elektrického obvodu
Než se pustíte do výroby elektronických vah, je nutné vyvinout elektrický obvod. Pomůže identifikovat všechny potřebné komponenty a jejich umístění a také umožní jejich správné připojení k sobě.
Níže je ukázkové schéma vah:
- Mikrokontrolér Arduino-zodpovědný za správu hmotnosti a zpracování dat
- Deformační senzor-slouží k měření hmotnosti
- Operační zesilovač-nezbytný pro zesílení signálu z deformačního senzoru
- Anální-digitální převodník (ADC) - převádí analogový signál ze senzoru na digitální
- Displej-zobrazuje naměřenou hmotnost
- Tlačítka-umožňují ovládání váhy
- Konektory-slouží k připojení napájení a dalších součástí
To jsou jen základní součásti, které jsou nezbytné pro provoz elektronických vah. V závislosti na vašich požadavcích a nápadech může být schéma doplněno nebo změněno.
Při navrhování obvodu byste měli věnovat pozornost kompatibilitě komponent, správnému zapojení vodičů a správnému umístění komponent na desce. Je také důležité vzít v úvahu spotřebu energie a zvolit adekvátní výživu pro váhy.
Po návrhu elektrického obvodu a připojení všech komponent lze přejít do další fáze - vytvoření pouzdra a programování mikrokontroléru.
Připojení komponent k desce
Než začnete montovat závaží, musíte komponenty správně připojit k desce. K tomu budete potřebovat Překladové dráty a páječku.
Nejprve připojte senzor k desce. Budete potřebovat vodiče s konektory, které je třeba připájet k odpovídajícím kolíkům na snímači a desce. Při pájení věnujte pozornost správnému připojení vodičů: červený vodič se připojuje k kladnému ( + ) kolíku a černý vodič k zápornému ( - ) kolíku.
Poté připojte displej k desce stejným způsobem-pomocí překladových vodičů a páječky. Ujistěte se, že jsou vodiče správně připojeny k pinům desky.
Poté připojte tlačítka k desce. Použijte také vodiče s konektory a připájejte je k odpovídajícím kolíkům na desce a tlačítkách. Nezapomeňte zkontrolovat správné připojení vodičů: použijte pokyny k tlačítkům a desce.
V tomto kroku sestavení byste měli mít všechny součásti připojené k desce. Ujistěte se, že jsou všechny vazby bezpečně uzamčeny a netvoří uzávěry. Přemístěte součásti a dráty, aby nezasahovaly do sestavy a nevypadaly nedbale.
Nastavení softwaru
Po sestavení a připojení hardwarové části je nutné nakonfigurovat software pro provoz elektronických vah. K tomu je třeba provést následující kroky:
- Stáhněte a nainstalujte ovladače pro váš mikrokontrolér z oficiálních stránek výrobce.
- Vytvořte nový projekt ve vývojovém prostředí a nakonfigurujte jej tak, aby fungoval s vybraným mikrokontrolérem.
- Přidejte potřebné knihovny a připojte je k projektu.
- Napište kód pro práci s hardwarovou částí vah pomocí funkcí poskytovaných knihovnami.
- Sestavte projekt a nahrajte jej na mikrokontrolér.
- Připojte elektronickou váhu k počítači pomocí kabelu USB.
- Spusťte program v počítači pro práci s elektronickými závažími.
Po dokončení těchto kroků, budete moci použít své elektronické váhy k vážení různých předmětů.
Poznámka: při konfiguraci softwaru se doporučuje odkazovat na dokumentaci a příklady výrobce mikrokontroléru a dokumentaci knihoven, které ve svém projektu používáte.
Kontrola a kalibrace váhy
Po sestavení elektronických vah vlastníma rukama je nutné provést kontrolu a kalibraci pro přesnost měření.
Prvním krokem kontroly je ruční vážení předmětu známé hmotnosti pomocí jiných vah s vysokou přesností. Zapište si výslednou hodnotu a porovnejte s hodnotami elektronických vah.
Pokud elektronické váhy vykazují přesné hodnoty, můžete přejít na kalibraci. Nastavení kalibračního koeficientu se obvykle provádí pomocí speciálního programu dostupného od výrobce čipu nebo mikrokontroléru. Je třeba použít hmotnost známé hmotnosti k určení přesného kalibračního koeficientu v programu.
Pokud se hodnoty odečtů elektronických vah liší od očekávaných, může být vyžadována další kalibrace. Nastavení lze provést změnou odporu rezistorů odpovědných za měření nebo změnou softwarového koeficientu.
Důležitě: Při provádění kalibrace byste měli být velmi opatrní a opatrní, abyste nepoškodili elektronické součásti vah. V případě potřeby se poraďte s odborníkem.