Χρονόμετρο με Arduino και Rotary Encoder: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Το χρονόμετρο είναι ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται συχνά τόσο σε βιομηχανικές όσο και σε οικιακές δραστηριότητες.

Αυτό το συγκρότημα είναι φθηνό και εύκολο να γίνει.

Είναι επίσης πολύ ευέλικτο, είναι σε θέση να φορτώσει ένα πρόγραμμα που επιλέγεται ανάλογα με τις ανάγκες. Υπάρχουν αρκετά προγράμματα γραμμένα από εμένα, για το Arduino Nano.

Η διάρκεια του χρονοδιακόπτη μπορεί να εισαχθεί στην οθόνη (1602) από τον περιστροφικό κωδικοποιητή. Πατώντας το κουμπί στον περιστροφικό κωδικοποιητή ενεργοποιείται ο χρονοδιακόπτης. Το φορτίο θα τροφοδοτηθεί κατά τη διάρκεια της χρονικής καθυστέρησης μέσω των επαφών ενός ρελέ.

Προσωπικά χρησιμοποίησα το χρονόμετρο για έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία κατά τη διαδικασία του PCB, αλλά και στο σπίτι όπου λειτουργούσε ένα ρομπότ κουζίνας για να ζυμώνει τη ζύμη ψωμιού.

Προμήθειες:

Όλα τα εξαρτήματα μπορούν να βρεθούν στο AliExpress σε χαμηλές τιμές.

Το PCB έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί από εμένα (έργο KiCad). Η μέθοδος παραγωγής PCB θα αποτελέσει το αντικείμενο ενός μελλοντικού Instructables.

Βήμα 1: Σχηματικό διάγραμμα

Το κύκλωμα είναι χτισμένο γύρω από ένα Arduino Nano. Η οθόνη που ρυθμίζει την ώρα και διαβάζει τον υπόλοιπο χρόνο είναι τύπου 1602.

Μέσω του Q1, ενεργοποιείται το BZ1, το οποίο εκπέμπει ένα μπιπ στο τέλος του χρόνου καθυστέρησης.

Η ρύθμιση του χρόνου καθυστέρησης γίνεται από το Rotary Encoder (μηχανικός τύπος).

Επίσης από εδώ γίνεται "Startρα έναρξης".

Το ρελέ Κ1 (12V) ενεργοποιείται από το Q2. Οι επαφές ρελέ K1 είναι διαθέσιμες στη φίσα J1.

Το σχήμα παρέχεται (+12V) στον σύνδεσμο J2.

Βήμα 2: Λίστα στοιχείων και εργαλείων

Αυτή είναι η λίστα των συστατικών που παρέχονται από το πρόγραμμα KiCad:

A1 Ενότητα Arduino_Nano: Arduino_Nano_WithMountingHoles

BZ1 Buzzer 5V Buzzer_Beeper: Buzzer_12x9.5RM7.6

C1 470nF Capacitor_THT: C_Rect_L7.0mm_W2.0mm_P5.00mm

C2, C3 100nF Capacitor_THT: C_Rect_L7.0mm_W2.0mm_P5.00mm

D1 LED Κόκκινο LED_THT: LED_D5.0mm

Δίοδος D2 1N4001_THT: D_DO-41_SOD81_P10.16mm_Horizontal

DS1 WC1602A Οθόνη: WC1602A

J1 Conn_01x05 Connector_PinHeader_2.54mm: PinHeader_1x05_P2.54mm_Horizontal

J2 +12V Connector_BarrelJack: BarrelJack_Horizontal

K1 Rel 12V Relay_THT: Rel 12V

Q1, Q2 BC547 Package_TO_SOT_THT: TO-92_Inline

R1, R3 15K Resistor_THT: R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal

R2 1K/0, 5W Resistor_THT: R_Axial_DIN0309_L9.0mm_D3.2mm_P12.70mm_Horizontal

R4 220 Resistor_THT: R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal

RV1 5K Potentiometer_THT: Potentiometer_Piher_PT-10-V10_Vertical

SW1 Rotary_Encoder Rotary_Encoder: RotaryEncoder_Alps_EC11E-Switch_Vertical_H20mm

Κουμπί μνήμης SW2_Switch_THT: SW_CuK_JS202011CQN_DPDT_Straight

Σε αυτό προστίθενται:

-PCB σχεδιασμένο στο KiCad.

-Dηφιακό πολύμετρο (κάθε τύπου).

-Εργαλεία συγκόλλησης και συγκόλλησης.

-Βίδες M3 l = 25mm, παξιμάδια και αποστάτες για τοποθέτηση LCD1602.

-Κουμπί για περιστροφικό κωδικοποιητή.

-Η επιθυμία να το κάνουμε.

Βήμα 3: PCB

Το έργο PCB είναι κατασκευασμένο στο πρόγραμμα KiCad και μπορείτε να το βρείτε στη διεύθυνση:

github.com/StoicaT/Timer-with-Arduino-and-…

Εδώ θα βρείτε όλες τις απαραίτητες λεπτομέρειες για την εργοστασιακή παραγγελία (αρχεία Gerber κ.λπ.).

Ξεκινώντας από αυτήν την τεκμηρίωση, μπορείτε επίσης να φτιάξετε τα δικά σας PCB σε διπλό υλικό, πάχους 1,6 mm. Χωρίς μεταλλικές τρύπες, με παράλληλες διόδους με μη μονωμένο συνδετήρα.

Καλύψτε όλες τις διαδρομές με κασσίτερο.

Ελέγχουμε με το ψηφιακό πολύμετρο τις διαδρομές PCB για να εντοπίσουμε διακοπές ή βραχυκυκλώματα μεταξύ των διαδρομών (πρώτη φωτογραφία στο βήμα 4).

Βήμα 4: Συνέλευση μονάδας

Οι παρακάτω φωτογραφίες δείχνουν εν συντομία τον τρόπο εγκατάστασης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Οι 3 τελευταίες φωτογραφίες δείχνουν το ολοκληρωμένο σετ εμπρός-πίσω (τελικό).

Εκκινήστε τη μονάδα:

-Ελέγξτε οπτικά τη σωστή τοποθέτηση εξαρτημάτων και συγκόλλησης κασσίτερου (τα εξαρτήματα φυτεύονται με τέτοιο τρόπο ώστε το συγκρότημα να μπορεί να τοποθετηθεί στον μπροστινό πίνακα μιας συσκευής).

-Τροφοδοτήστε την τοποθέτηση στο J2 με 12V.

-Μετρήστε (σύμφωνα με το σχηματικό διάγραμμα) τις τάσεις στην πλακέτα (ψηφιακό πολύμετρο).

-Ρυθμίστε τη βέλτιστη αντίθεση στην LCD1602 από την RV1.

-Ανεβάστε το πρόγραμμα στον πίνακα Arduino Nano όπως φαίνεται παρακάτω.

-Ελέγξτε τη σωστή λειτουργία δίνοντας ένα χρονόμετρο και βλέποντας ότι εκτελείται σωστά.

Βήμα 5: Λογισμικό

Το πρόγραμμα μπορείτε να το βρείτε στη διεύθυνση:

github.com/StoicaT/Timer-with-Arduino-and-…

github.com/StoicaT/Timer-with-Arduino-and-…

Υπάρχουν 2 παραλλαγές προγράμματος. Το αποθετήριο github εξηγεί τι κάνει το καθένα και πώς προγραμματίζεται το χρονόμετρο σε κάθε περίπτωση.

Θα κατεβάσουμε την επιθυμητή έκδοση και θα την ανεβάσουμε στον πίνακα Arduino Nano.

Και αυτό είναι!