IronForge το τοστιέρα NetBSD: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτό το έργο δεν ξεκίνησε ως φρυγανιέρα τελικά έγινε ένα.

Η ιδέα ήρθε όταν πέθανε ο υπολογιστής κουζίνας μου (ένα παλιό Windows CE PDA) που χρησιμοποιήθηκε για την εμφάνιση των συνταγών μαγειρικής μου. Πρώτα σκεφτόμουν να δημιουργήσω μια οθόνη χαμηλής ενέργειας βασισμένη σε E-ink, η οποία θα στερεωνόταν στο ψυγείο μου με μαγνήτες και θα εξαντλήθηκε από τις μπαταρίες για πολύ καιρό, αλλά στη συνέχεια πήρα ένα παλιό σύστημα surround 2.1 στην κουζίνα για να ακούω μουσική. Λοιπόν, σκεφτόμουν ότι ίσως θα έπρεπε να είναι ένας υπολογιστής που θα μπορούσε να κάνει και τα δύο, και τότε μου ήρθε στο μυαλό ένα άλλο παλιό έργο:

www.embeddedarm.com/blog/netbsd-toaster-powered-by-the-ts-7200-arm9-sbc/

Η αρχική τοστιέρα NetBSD. Αυτό το έργο από μόνο του είναι ένα αστείο, για όσους δεν γνωρίζουν:

«Από καιρό θεωρούνταν ότι το λειτουργικό σύστημα NetBSD που μοιάζει με UNIX είναι φορητό σε κάθε τύπο μηχανήματος εκτός από την τοστιέρα της κουζίνας σας.»

Λοιπόν, ας δημιουργήσουμε μια φρυγανιέρα που εκτελεί NetBSD και:

• Η θερμοκρασία και ο χρόνος φρυγανίσματος είναι απόλυτα ρυθμιζόμενος από τον χρήστη
• Ενώ δεν φρυγανίζει, εμφανίζει δεδομένα καιρού από 2 μετεωρολογικούς σταθμούς σε ένα κομψό ταμπλό
• Όταν φρυγανίζει, εμφανίζει τον υπόλοιπο χρόνο και τη θερμοκρασία τόσο σε ένα γράφημα όσο και σε ψηφία
• Όταν δεν είναι τοστ, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ξυπνητήρι και να ακούτε μουσική, ακόμη και να παίζετε ταινίες σε αυτό
• Εμφανίζει συνταγές μαγειρέματος ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για κανονική περιήγηση

Βήμα 1: Λειτουργία τοστιέρα και επιλογή υλικού

Εδώ, σε αντίθεση με το προηγούμενο hack του καφέ, δεν πιστεύω ότι έκανα μια εξαιρετική επιλογή για τοστιέρα, οπότε θα κάνω μια σύντομη εισαγωγή της εσωτερικής λειτουργίας της τοστιέρας, επιλέγοντας κριτήρια και εμπειρία μόνος μου και αφήνω τον αναγνώστη να επιλέξει τη δική του τοστιέρα για αυτό το hack.

Ένα από τα βασικά μου κριτήρια για τη φρυγανιέρα ήταν να μπορώ να φτιάξω 4 φέτες ψωμί ταυτόχρονα και να είμαι αυτόματος, οπότε μετά από μερικές ώρες ξαφρίσματος στο γερμανικό Ebay, αποφάσισα δίπλα

Τοστιέρα Severin AT 2509 (1400W)

www.severin.de/fruehstueck/toaster/automati…

Αυτό είναι ένα ευρέως διαδεδομένο εμπορικό σήμα στη Γερμανία, κοστίζει περίπου 40-50 EUR τη στιγμή που γράφεται ως ολοκαίνουργιο.

Βασικά χαρακτηριστικά που διαφημίζει ο κατασκευαστής:

● Θερμομονωτικό περίβλημα από ανοξείδωτο ατσάλι

● ενσωματωμένο εξάρτημα ψησίματος σε ρολό

● 2 άξονες ψησίματος με μεγάλη σχισμή για έως και 4 φέτες ψωμιού

Electron Ηλεκτρονικά του χρόνου ψησίματος με αισθητήρα θερμοκρασίας

● ρυθμιζόμενος βαθμός μαυρίσματος

Level Επίπεδο απόψυξης με ενδεικτική λυχνία

Stage Στάδιο προθέρμανσης χωρίς επιπλέον μαύρισμα με φως ελέγχου

● ξεχωριστό κουμπί απελευθέρωσης με ενδεικτική λυχνία

S Ο τεμαχιστής ψωμιού επικεντρώνεται για ομοιόμορφο ροδισμό και των δύο πλευρών του καρβέλι

● αυτόματο κλείσιμο όταν έχει μπλοκάρει ένας δίσκος ψωμιού

. Δίσκος ψίχουλων

Rew Αναδίπλωση καλωδίου

Παρόλο που ο κατασκευαστής δεν ισχυρίστηκε ότι η θερμοκρασία είναι ρυθμιζόμενη, κάνουν 2 παραπλανητικά σημεία:

Stage Στάδιο προθέρμανσης χωρίς επιπλέον μαύρισμα με φως ελέγχου

Electron Ηλεκτρονικά χρόνου ψησίματος με αισθητήρα θερμοκρασίας

Για να αναφέρουμε αυτούς τους ισχυρισμούς, ας δούμε πώς λειτουργεί το μηχάνημα:

1, Σε κανονική κατάσταση ο κύριος 230V αποσυνδέεται εντελώς, δεν τροφοδοτείται κανένα μέρος της φρυγανιέρας.

2, Όταν ο χρήστης κατεβάσει το μοχλό (που κατεβάζει επίσης τα ψωμιά), συνδέει το θερμαντικό στοιχείο και από τις δύο πλευρές.

Τώρα αυτό που έκαναν εδώ είναι ένα φθηνό αλλά και έξυπνο σχέδιο. Δεν υπάρχει μετασχηματιστής μέσα στη φρυγανιέρα, ώστε να αναρωτηθείτε πώς παίρνει τότε τη χαμηλή τάση (10V AC ~). Υπάρχει ένα ξεχωριστό πηνίο σε συνδυασμό με ένα από τα θερμαντικά στοιχεία στην αριστερή πλευρά της φρυγανιέρας που μοιάζει σαν μετασχηματιστής προς τα κάτω που δημιουργεί 10V AC.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιεί έναν μονωτικό διόδου για να δημιουργήσει 10V DC που τροφοδοτεί την κύρια πλακέτα ελέγχου της φρυγανιέρας.

3, Αυτό που σκέφτηκα για πρώτη φορά - ότι είναι σωληνοειδής + μετασχηματιστής μαζί - αποδείχθηκε ότι ήταν μια μόνο ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα κάτω από το μοχλό που τροφοδοτείται τώρα από το κύκλωμα ελέγχου και είναι υπεύθυνη μόνο για ένα πράγμα (για να κρατήσει τον μοχλό κατεβασμένο).

Μόλις αυτή η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα απελευθερώσει το ψωμί έχει τελειώσει, η φρυγανιέρα κόβει βασικά τη δική της ηλεκτρική ενέργεια, ολοκληρώνοντας έτσι τη διαδικασία του τοστ.

Θα μπορούσατε τότε να ρωτήσετε σωστά ποια είναι αυτά τα φανταχτερά κουμπιά και ισχυρισμοί στο φύλλο δεδομένων ότι μπορεί να ξεπαγώσει, να προθερμανθεί, να ζεσταθεί και οτιδήποτε άλλο … Θα έλεγα ότι είναι καθαρό BS μάρκετινγκ. Θα μπορούσαν να βάλουν έναν ρυθμιστή ώρας και 1 μόνο κουμπί πάνω του γιατί στο τέλος της ημέρας αυτό το κύκλωμα δεν είναι τίποτα περισσότερο από ένα χρονόμετρο. Δεδομένου ότι αυτό το κύκλωμα τροφοδοτείται από την ίδια πηγή ισχύος με το στοιχείο θέρμανσης και δεν μπορεί να ελέγξει το μόνο πράγμα που έχει σημασία σε αυτό το μηχάνημα (ο θερμαντήρας), επομένως δεν μπήκα καν στον κόπο να τροποποιήσω περαιτέρω αυτό το κύκλωμα, απλώς το πέταξα όπου ανήκει, ο κάδος απορριμμάτων.

Τώρα που το κύκλωμα ελέγχου στρατιωτικής ποιότητας είναι εκτός δρόμου, ας πάρουμε FULL CONTROL πάνω από τη φρυγανιέρα.

Βήμα 2: Λίστα υλικού

Αυτό δεν είναι και πάλι πλήρης βόμβα, δεν περιλαμβάνει όλα τα βασικά όπως καλώδια και βίδες:

• 1x φρυγανιέρα AT 2509 (1400W) ή ό, τι άλλο τοστιέρα επιλέγετε
• 1x Arduino Pro Micro
• 1x Αντίσταση οθόνης αφής 5 ιντσών LCD HDMI για Raspberry Pi XPT2046 BE
• 1x Raspberry PI 2 ή Raspberry PI 3
• 1x SanDisk 16GB 32GB 64GB Ultra Micro SD SDHC Card 80MB/s UHS-I Class 10 w Adapter (για το PI)
• 2x ρελέ διακοπτών καλαμιών SIP-1A05
• 1x 1PCS MAX6675 Module + K Type Thermocouple Temperature Sensor for Arduino (συνιστάται για αγορά ανταλλακτικών)
• 1x Έξοδος 24V-380V 25A SSR-25 DA Ελεγκτής θερμοκρασίας ρελέ στερεάς κατάστασης PID
• 1x Mini DC-DC Buck Converter Τροφοδοσία μονάδας Step Down Για αεροδιαμόρφωση (αγοράστε περισσότερα από αυτά για αντικαταστάσεις).
• 2x Rotary Encoder Module Brick Sensor Development Board για Arduino (Rotary + Middle Switch, συνιστάται να αγοράσετε περισσότερα από αυτά για αντικαταστάσεις)
• 2x WS2812B 5050 RGB LED Δαχτυλίδι 24Bit RGB LED
• 1x 1mm Α5 διαφανές ακρυλικό φύλλο Perspex Πλαστικό Plexiglass Cut 148x210mm Παρτίδα
• Προσαρμογέας 1x12V 2A DC (το 1Α θα πρέπει επίσης να είναι αρκετό για την οθόνη Pi+Screen+Ardu, αλλά είναι καλύτερο σίγουρα σε περίπτωση που συνδέσετε επιπλέον συσκευές μέσω USB θα αποστραγγίσουν επιπλέον ρεύμα)
• 1x PCS HC-SR501 IR Πυροηλεκτρική υπέρυθρη υπέρυθρη υπέρυθρη μονάδα ανιχνευτή κίνησης αισθητήρα
• 2x καλώδιο Jumper Wire 5 Pin θηλυκό σε θηλυκό Dupont 20cm για Arduino (για τα περιστροφικά, αξίζει να αγοράσετε περισσότερα από αυτά)
• Κουμπί έντασης κράματος αλουμινίου 2x 38x22mm για ασημένιο άξονα ποτενσιόμετρου 6mm
• Ρελέ 1x 230V
• Μάτσο μονής σειράς θηλυκό 2.54mm + αρσενικά συνδετήρες κεφαλών σπασίματος για τις συνδέσεις
• Προαιρετικό για Xbee mod: 1X10P 10pin 2mm Γυναικεία μονή σειρά Straight Pin Header Strip XBee Socket
• Προαιρετικό για Xbee mod: 1 Xbee
• Προαιρετικό για Xbee mod: 1x Jumper Wire 4 Pin θηλυκό σε θηλυκό καλώδιο Dupont 20cm για Arduino (μεταξύ Xbee Raspi)

Για τροφοδοσία πρέπει να χρησιμοποιήσετε 12V αντί 5V επειδή η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δεν θα διατηρηθεί σε αυτό το επίπεδο χαμηλής τάσης, μην ξεχάσετε να προσθέσετε μια δίοδο επιστροφής στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα.

Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε άλλα εξαρτήματα, π.χ.: διαφορετική μονάδα buck για βαθμίδα τάσης από 12V-> 5V πρέπει να επανασχεδιάσετε τον πίνακα, έγινε για τον συγκεκριμένο μικρό μετατροπέα τετραγωνικού buck.

Βήμα 3: Τροποποίηση της θήκης: Το πίσω μέρος είναι μπροστά

Μετά την αφαίρεση του κύριου κυκλώματος ελέγχου, υπήρχε ακόμα μια μεγάλη άσχημη τρύπα που έβλεπε προς το μέρος των διακοπτών, οπότε αποφάσισα ότι θα χρησιμοποιήσω αυτήν την πλευρά ως πλάτη και στερέωσα το κουτί διακλάδωσης που στεγάζει το SSR (ρελέ στερεάς κατάστασης -> για έλεγχος θέρμανσης) + ρελέ AC 230V (για ανίχνευση ισχύος) + ο προσαρμογέας 12V που τροφοδοτεί ολόκληρο το κύκλωμα.

Αυτό το μοντέλο τοστιέρα ήταν δύσκολο να αποσυναρμολογηθεί και να συναρμολογηθεί ξανά. Δεν βρήκα άλλο τρόπο για να αφαιρέσω τη θήκη, εκτός από το κόψιμο με ένα σπρέι κάτω από τον κύριο μοχλό προς τα κάτω για να μπορέσω να σηκώσω το περίβλημα μετά το ξεβίδωμα και την αφαίρεση των μοχλών (ευτυχώς επειδή υπάρχει εξωτερική πλαστική επίστρωση σε αυτό το μέρος αυτό θα είναι απαρατήρητο).

Έχω τοποθετήσει το άκρο του ανιχνευτή του θερμοστοιχείου MAX6675 στο κάτω μέρος της φρυγανιέρας στο αντίθετο άκρο του κύριου μοχλού (όπου θα ήταν σε σύγκρουση με τον μηχανισμό μοχλού).

Η εσωτερική θήκη είναι λεπτό αλουμίνιο που δεν χρειάζεται καν να το τρυπήσετε, μια μικρή τρύπα μπορεί εύκολα να διευρυνθεί με ένα κατσαβίδι και στη συνέχεια να βάλετε τον αισθητήρα, το δύσκολο κομμάτι ήταν να το βιδώσετε από την εσωτερική πλευρά. Πρέπει να βρω μια έξυπνη λύση για να το κάνω, που φαίνεται στις εικόνες.

Το να αφαιρέσετε το κύριο εσωτερικό περίβλημα της φρυγανιέρας με το θερμαντικό στοιχείο είναι μόνο για άτομα με γερά νεύρα και δεν συνιστάται ιδιαίτερα. Δεν υπάρχει τίποτα άλλο που πρέπει να κάνετε εκεί ούτως ή άλλως.

Τα καλώδια του MAX6675 ήταν αρκετά μακριά ώστε να τροφοδοτούνται εύκολα από το κάτω μέρος του μηχανήματος στην τρύπα όπου βγήκαν τα καλώδια.

Η μεταφορά όλων των απαραίτητων καλωδίων από το ένα στο άλλο ήταν ένα από τα πιο δύσκολα καθήκοντα διαμόρφωσης. Δεν χρειάστηκε να ανοίξω άλλη τρύπα στην (τώρα πίσω) πλευρά, επειδή τα καλώδια μπορούσαν απλώς να χρησιμοποιήσουν την τρύπα από τους διακόπτες. Στη συνέχεια, τα καλώδια έπρεπε να στερεωθούν μέχρι τον τοίχο της θήκης, να κατεβούν στο κάτω μέρος μέσω ενός πολύ στενού χώρου, όπου ενώνονται μαζί με δύο επιπλέον καλώδια από τον πίνακα ελέγχου υψηλής τάσης, και συγκεκριμένα:

• 1 καλώδιο από το θερμαντικό στοιχείο -> Πηγαίνει στο SSR
• 1 καλώδιο από το 230V (κατά προτίμηση καυτό καφέ σημείο) -> Πηγαίνει στο SSR
• 2 καλώδια από τα 230V με κλειστή κατάσταση διακόπτη -> Μετάβαση στο ρελέ εκκίνησης
• 2 καλώδια από την κεντρική 230V -> Μεταβαίνει σε προσαρμογέα 12V στο πίσω μέρος
• Θωρακισμένα καλώδια από τον θερμο-αισθητήρα

Και αυτό είναι το μόνο που χρειάζεστε για να ελέγξετε τη φρυγανιέρα.

Λόγω της βιομηχανικής συγκόλλησης, αποφάσισα να κόψω απλώς το σύρμα μεταξύ του θερμαντικού στοιχείου και του ενός άκρου του κύριου (που έρχεται μετά το διακόπτη) και με ακροδέκτες το ένωσα στο SSR.

Απαιτείται ρελέ που λειτουργεί από 230V (τάση δικτύου). Αυτό είναι το ρελέ εκκίνησης το οποίο θα ενημερώσει το Arduino ότι ο χρήστης έχει κατεβάσει το μοχλό που ξεκίνησε τη διαδικασία ψησίματος. Μην ξεχνάτε ότι το κύκλωμα ελέγχου δεν είναι πλέον στη θέση του, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα δεν παίρνει ισχύ που θα κρατούσε το μοχλό και ο θερμαντήρας αποσυνδέεται επίσης (ελέγχεται μέσω SSR). Όλα αυτά θα είναι το έργο του Arduino από εδώ και πέρα.

Ο προσαρμογέας 12V DC είναι συνδεδεμένος απευθείας στον κύριο (έχω προσθέσει έναν επιπλέον διακόπτη ON/OFF στο πίσω μέρος). Αυτό θα παρέχει σταθερή ισχύ για το κύκλωμα. Η φρυγανιέρα σε κατάσταση αναμονής καταναλώνει μόνο: 5,5 W με την οθόνη ON και 5,4 W με απενεργοποιημένη.

Βήμα 4: Μπροστινή αρκυκλική σανίδα

Δεν είμαι ειδικός στην εργασία με αυτό το υλικό, πήρα τη συμβουλή να κόψω τις τρύπες με υψηλή στροφές σε τρέξιμο κάτω από τρεχούμενο νερό, αλλά δεν ήθελα να το τελειοποιήσω, οπότε αυτό που έκανα ήταν να τρυπήσω κανονικά τρύπες, εγκαταλείψτε εντελώς με το ντρέμελινγκ του τμήματος μεταξύ του Raspi και της οθόνης, αντ 'αυτού άνοιξα τρύπες μόνο στους αποστάτες της οθόνης και στο σύνδεσμο του Raspi και έπειτα έριξα την υπόλοιπη ουσία σε ένα τετράγωνο για να ταιριάζει ο σύνδεσμος διά μέσου.

Μπορείτε να δείτε ότι ο πίνακας plexi έχει μικρές ρωγμές γύρω από μερικές γεωτρήσεις, οπότε ξέρετε τι πρέπει να αποφύγετε εάν στοχεύετε σε τέλειο σχεδιασμό.

Ωστόσο, λόγω της θερμότητας, δεν υπάρχει περίπτωση να βάλετε οτιδήποτε μέσα στη θήκη της φρυγανιέρας, όλα τα ηλεκτρονικά πρέπει να τοποθετηθούν σε ασφαλή απόσταση από τη θερμάστρα.

Δεν έκανα σωστά σχέδια σχεδιασμού για το φύλλο πλεξιγκλάς 148x210mm, απλώς προσπάθησα να προσαρμόσω τα πάντα ώστε να είναι συμμετρικά και ευθυγραμμισμένα, έτσι ζητώ συγγνώμη που δεν μπορώ να παράσχω κανένα σχέδιο για αυτό το μέρος, πρέπει να το κάνετε μόνοι σας. Ωστόσο, έχω 1 συμβουλή:

Πριν κολλήσετε τους δακτυλίους LED, ενεργοποιήστε τους με ένα Arduino και ανάψτε και σημειώστε με στυλό το FIRST και LAST led στο πίσω μέρος, ώστε να μην καταλήξετε να τα τοποθετήσετε ελαφρώς περιστρεφόμενα όπως έκανα (ωστόσο αυτό μπορεί να διορθωθεί από το λογισμικό)

Υπάρχουν 6 αποστάτες που έχουν σχεδιαστεί για να συγκρατούν ολόκληρο το μπροστινό πάνελ στη θέση τους, ωστόσο στο τέλος επειδή το μικρό μήκος των περιστροφών τα 2 κάτω δεν τροφοδοτούνται μέσω του πίνακα.

Έχω χρησιμοποιήσει κανονικούς αποστάτες μητρικής πλακέτας μεταξύ των περιστροφικών και του πίνακα plexi, προσθέτω επίσης 2-2 ακόμη πίσω από το περιστροφικό για να δώσω κάποια επιπλέον σταθερότητα όταν πατάμε τα κουμπιά.

Βήμα 5: Κύκλωμα ελέγχου τοστιέρα

Αυτό ήταν ένα από εκείνα τα έργα που όντως μεγιστοποίησαν ΟΛΕΣ τις καρφίτσες Arduino:) τα RX και TX προορίζονταν για μελλοντική επέκταση μονάδας επικοινωνίας.

Η κύρια πλακέτα κυκλώματος παρέχει ισχύ για τα πάντα μέσω ενός μετατροπέα buck (Arduino, Raspi, Screen, SSR, Relays). Εδώ θα ήθελα να σημειώσω ότι αυτός ο ρυθμιστής τάσης δεν είναι ακριβώς τελευταίας τεχνολογίας, δεν μπορεί να υπερβεί την εισερχόμενη τάση 12V DC πάρα πολύ. Εάν αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε ακριβώς τον ίδιο τύπο, βεβαιωθείτε ότι ο προσαρμογέας σας παρέχει σταθερή τάση ανοιχτού κυκλώματος 12V (όχι σαν προσαρμογέας WRT54G, με τον οποίο θα δείτε τον μαγικό καπνό να ξεφεύγει σε δευτερόλεπτα).

Έκανα τον πίνακα αρθρωτό όσο το δυνατόν περισσότερο, χρησιμοποιώντας πρίζες όπου μπορούσα. Πέρα από τα ρελέ 2 καλαμιών όλα τα άλλα μπορούν εύκολα να αντικατασταθούν.

Και τα δύο αυτά εξαιρετικά ρελέ καλαμιών διαθέτουν ενσωματωμένες διόδους flyback και καταναλώνουν όχι περισσότερο από 7mA, ώστε να μπορούν να συνδεθούν απευθείας με οποιαδήποτε καρφίτσα Arduino (θα συνεχίσω να τα προτείνω και στα μελλοντικά μου έργα). Η λειτουργία των ρελέ:

Το ένα είναι για την ενεργοποίηση της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας στην αρχή της διαδικασίας φρυγανίσματος (για να κρατήσετε τον μοχλό τραβηγμένο προς τα κάτω).

Το ένα είναι για αυτόματη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση της οθόνης σε περίπτωση που εντοπιστεί κίνηση.

Σκέφτηκα ότι η εκτέλεση αυτής της οθόνης HDMI 24/7 δεν θα προσφέρει μεγάλη διάρκεια ζωής (ειδικά αυτό που χρησιμοποιώ είναι απλώς ένα φτηνό πλαστό, όχι το αρχικό WaveShare:

Και επίσης μπορεί ο υπολογιστής σας να ενεργοποιήσει την οθόνη όταν μπαίνετε στο δωμάτιο; Δεν νομίζω, το τοστιέρα BSD μπορεί!

Η οθόνη είναι βασικά σε ένα χρονόμετρο 10 λεπτών, το οποίο χτυπά αυτόματα κάθε φορά που υπάρχει ξανά κίνηση. Ας πούμε ότι ενεργοποιήθηκε και υπάρχει ξανά κίνηση 9 λεπτά αργότερα, αυτό σημαίνει ότι θα παραμείνει αναμμένο για επιπλέον 10 λεπτά. Η ενεργοποίηση και απενεργοποίηση δεν είναι υγιής για κανένα κύκλωμα εκτός από το SSR.

Που μας φέρνει στο 3ο και τελευταίο στοιχείο ελέγχου για τον έλεγχο του θερμαντήρα. Αυτές οι μικρές συσκευές δημιουργήθηκαν ειδικά για να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν πολύ για να διατηρούν τη θερμοκρασία υπό έλεγχο. Αυτό που επιλέγω θα τρέξει μια χαρά απευθείας από μια ακίδα εξόδου Arduino.

Στον αρχικό σχεδιασμό θα υπήρχε ένας άλλος ρελέ στον πίνακα για να ενεργοποιήσετε ένα σετ ηχείων 2.1 πριν το Raspberry pi παίζει τον ήχο συναγερμού το πρωί (επίσης είναι πολύ εύκολο να προσθέσετε ένα τραγούδι όταν τελειώσει το ψήσιμο), αλλά επειδή αυτό είναι IoT γιατί ενόχληση? Απλώς ζητά από έναν άλλο raspi στο δίκτυό μου να το κάνει αυτό για μένα με έναν τυπικό διακόπτη 433Mhz RCSwitch.

Όπως συνήθως υπήρχαν κάποια μικρότερα λάθη με την έκδοση 0.4 του πίνακα, αυτό που φαίνεται στις εικόνες. Δηλαδή 2 ακόμη συνδετήρες 5V και ένας σύνδεσμος για ρελέ εισόδου στον πείρο Arduino 10 έμειναν εκτός.

Τα έχω διορθώσει στην έκδοση 0.5 και επίσης έκανα μια έκδοση που δεν είναι Xbee.

Δεδομένου ότι πρόκειται για έναν πίνακα 2 στρωμάτων μόνο με τη λήψη αυτών των διατάξεων και το DIY θα ήταν δύσκολο, θα χρειαστεί να εκτυπώσετε με ακρίβεια τις 2 όψεις, να χαράξετε τον πίνακα και να βρείτε έναν τρόπο σύνδεσης των πλευρών, ώστε να συνδεθώ αργότερα στο κοινόχρηστο έργο Easyeda Το Συνιστάται να το παραγγείλετε απευθείας από αυτούς.

Βήμα 6: Xbee Mod

Το Xbee είναι μόνο εδώ για να ελέγξει την καφετιέρα απευθείας μέσω αυτής, επειδή είναι σχετικά κοντά σε απόσταση και δεν υπάρχουν εμπόδια μεταξύ των δύο.

Δεν έχει καμία απολύτως σχέση με τη φρυγανιέρα ή τον κωδικό της φρυγανιέρας.

Σχετικά με το mod Xbee: αυτό είναι εντελώς προαιρετικό, γι 'αυτό συμπεριλαμβάνω τα σχήματα για αυτόν τον πίνακα με και χωρίς το Xbee. Το Xbee συγκολλάται απευθείας στη θύρα UART υλικού Raspberry PI RX/TX (ttyAMA0), η οποία αν και μεταφέρεται στους συνδέσμους της οθόνης, η οθόνη δεν το χρησιμοποιεί (χρησιμοποιεί διεπαφή SPI για να επικοινωνήσει τις συντεταγμένες αφής μεταξύ του PI και του ίδιου) Το

Αφιέρωσα μια ξεχωριστή σειριακή θύρα στο PI για την επικοινωνία Xbee αντί να περάσω τα μηνύματα μέσω του Raspberry -> Arduino -> μετατροπέα 5v3v -> Xbee -> άλλων συσκευών. Με αυτόν τον τρόπο δεν είναι επίσης θέμα ότι η διαδικασία φρυγανίσματος εμποδίζει ολόκληρο το MCU.

Βήμα 7: Κωδικός ελέγχου τοστιέρα

Ο κώδικας είναι αρκετά απλός που οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχει βασικά μονόδρομη επικοινωνία μεταξύ του Arduio -> Raspberry PI.

Αυτή η συσκευή σε αντίθεση με την καφετιέρα δεν μπορεί να ελεγχθεί από ένα τηλέφωνο ή έναν υπολογιστή μόνο με το χέρι με κάποια φανταχτερά χειριστήρια.

Η μόνη λειτουργία του PI εδώ είναι η καταγραφή δεδομένων και η εμφάνιση ωραίων γραφημάτων. Δεν είναι φιαλίδιο για τη λειτουργία της φρυγανιέρας, μπορεί να απενεργοποιηθεί εντελώς ή ακόμη και να αφαιρεθεί από αυτό το έργο, το Arduino κάνει όλη τη δουλειά.

Στην αρχή ο κώδικας επαναφέρει τους δακτυλίους led, ξεκινά τα διάφορα χρονόμετρα κράτησης και σε κάθε βρόχο κοιτάζει από την είσοδο από τους 2 περιστροφικούς διακόπτες. Αυτή η είσοδος μπορεί να σημαίνει περιστροφή δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα ή πίεση οποιουδήποτε από τους 2 διακόπτες (ο οποίος σε κατάσταση αναμονής στέλνει απλώς μια βασική εντολή IRONFORGE_OFF_ALARM στον υπολογιστή και στη συνέχεια επιστρέφει στην κανονική κατάσταση IRONFORGE_OFF).

Μέσα στο rotary_read_temp () και το rotary_read_time () θα αλλάξουν οι μεταβλητές global_temp και global_time. Αυτό είναι το ΜΟΝΟ μέρος στον κώδικα όπου αυτές οι τιμές μπορούν να αλλάξουν και θα αποθηκεύσουν τις τιμές τους μεταξύ συμβάντων ψησίματος.

Μέσα και στις δύο αυτές λειτουργίες ανιχνεύεται η rotary_memory () που καλείται μόλις αλλάξει η θέση. Αυτό γίνεται με σκοπό την επαναφόρτωση των καταστάσεων led στους δακτυλίους, διότι μετά τη διαδικασία ψησίματος θα επανέλθουν στο μαύρο, όχι για να σπαταλήσουν ενέργεια και να επιμηκύνουν τη διάρκεια ζωής τους.

Οι λυχνίες LED σβήνουν επίσης περιοδικά κάθε 10 λεπτά σε περίπτωση που δεν υπήρχε πρόσφατο περιστροφικό συμβάν.

Ο συνδυασμός αυτών των 2 συναρτήσεων θα έχει ως αποτέλεσμα τα εξής:

1, Υποθέτοντας την κατάσταση αδράνειας

2, Οποιοδήποτε από τα περιστροφικά κινήθηκε (αν είχαν ρυθμιστεί πριν, αυτές οι τιμές θα αποκατασταθούν από τη μνήμη και θα εμφανιστούν στα led)

3, Εάν η διαδικασία φρυγανίσματος δεν ξεκινήσει και δεν υπάρχουν άλλα συμβάντα προσαρμογής, τα φώτα θα σβήσουν ξανά

Τα μετακίνησα επίσης σε ξεχωριστό χρονόμετρο αναμονής από την οθόνη επειδή ο υπολογιστής θα χρησιμοποιηθεί πολύ για την εμφάνιση δεδομένων καιρού, αλλά δεν θέλω τα περιστροφικά LED να αποκαθίστανται συνεχώς επειδή δεν θέλω να κάνω ένα εκατομμύριο τοστ. ημέρα.

Η κύρια διαδικασία φρυγανίσματος (Arduino Side):

Αυτό θα ξεκινήσει όταν το σύστημα ενεργοποιηθεί από το ρελέ εκκίνησης εισόδου (230V) (και ο χρόνος και η θερμοκρασία διαφέρουν από το μηδέν). Η ροή του προγράμματος είναι η ακόλουθη από την πλευρά του Arduino:

1, Ενεργοποιήστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για να κρατήσετε πατημένο το μοχλό

2, Ενεργοποιήστε το SSR για θέρμανση

3, Ανάλογα με την ώρα που ξεκινά ένας βρόχος φρυγανίσματος που μετρά αντίστροφα. Σε κάθε βρόχο στείλτε τα ακόλουθα δεδομένα στον υπολογιστή:

-TEMPERATURE (αρχικά τιμή κυμαινόμενου σημείου αλλά αποστέλλεται ως 2 συμβολοσειρές CSV)

-Μένει χρόνος (σε δευτερόλεπτα, αυτός θα μετατραπεί ξανά σε μορφή mm: ss στο άλλο άκρο)

4, Σε κάθε βρόχο ανάλογα με τη ρυθμισμένη θερμοκρασία ενεργοποιήστε ή απενεργοποιήστε το SSR για να ελέγξετε τη διαδικασία ψησίματος

5, Στο τέλος του βρόχου φρυγανίσματος, η εντολή IRONFORGE_OFF θα σταλεί στον υπολογιστή

6, Απενεργοποιήστε το SSR και αφήστε την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα

7, Παίξτε παιχνίδι LED για επίδειξη (εδώ μπορείτε επίσης να προσθέσετε αναπαραγωγή μουσικής ή οποιαδήποτε άλλη ενέργεια θέλετε)

8, οδηγήσεις συσκότισης

Όπως είπα νωρίτερα, ο κύριος βρόχος φρυγανίσματος εμποδίζει πλήρως το MCU, δεν μπορούν να γίνουν άλλες εργασίες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Θα αγνοήσει επίσης τις περιστροφικές εισόδους σε αυτό το χρονικό διάστημα.

Η κύρια διαδικασία φρυγανίσματος (Raspberry PI Side):

Το raspberry pi τρέχει το πρόγραμμα ελέγχου head C με έναν μη προνομιούχο χρήστη ο οποίος είναι υπεύθυνος για όλες τις αλληλεπιδράσεις στην επιφάνεια εργασίας.

Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω το Conky για όλες τις οθόνες γραφήματος επειδή το χρησιμοποιώ εδώ και μια δεκαετία και μου φάνηκε ότι είναι το πιο εύκολο στη χρήση, ωστόσο έχει κάποια αλιεύματα:

-Η γραφικότητα της γραφικής παράστασης δεν μπορεί να αλλάξει, το γράφημα είναι πολύ λεπτόκοκκο, ακόμη και μετά το μέγιστο χρόνο ψησίματος (5 λεπτά) φτάνει μόνο στο μισό της ράβδου

-Ο Conky αρέσει να συντρίβεται, ειδικά όταν συνεχίζετε να το σκοτώνετε και να το φορτώνετε ξανά

Για τον δεύτερο λόγο αποφάσισα να δημιουργήσω όλα τα ζαχαροπλαστεία μέσω ξεχωριστών διαδικασιών εποπτείας για να το φυλάξω.

Το βασικό ρελαντί αδράνειας χρησιμοποιεί 2 ξεχωριστά κονκούνια (1 για τα δεδομένα καιρού και ένα άλλο για το ρολόι).

Μόλις ξεκινήσει το τοστ:

1, το Arduino σηματοδοτεί το πρόγραμμα raspberry pi C μέσω σειριακού με IRONFORGE_ON

2, Το πρόγραμμα ελέγχου C σταματά τα 2 νήματα και τα φορτία στο 3ο conky lua για το ψήσιμο

3, Το πρόγραμμα ελέγχου C γράφει τις τιμές θερμοκρασίας και χρόνου για να διαχωρίσετε αρχεία κειμένου που βρίσκονται στο ramdisk (για να μην κάνετε περιττές λειτουργίες RW στην κάρτα SD), αυτό που διαβάζουν και εμφανίζουν αυτόματα τα κονκώ. Το πρόγραμμα είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία του υπολειπόμενου χρόνου στη μορφή MM: SS επίσης.

4, Στο τέλος της φρυγανίσματος, το πρόγραμμα C σταματά το τρέχον νήμα φρυγανίσματος και επανεκκινεί τα 2 ζαχαροπλαστεία επιστρέφοντας στην οθόνη του καιρού και της ώρας ξανά

5, Για τον εντοπισμό συναγερμού, το πρόγραμμα C μπορεί να σταματήσει απευθείας τη διαδικασία αναπαραγωγής μουσικής από το cron όταν σε κατάσταση αδράνειας σπρώχνεται οποιοδήποτε από τα περιστροφικά

Βήμα 8: Όλες οι φρυγανιές σας ανήκουν σε εμάς: NetBSD Vs Raspbian

Παρόλο που η φρυγανιέρα κατασκευάστηκε για να τρέχει κυρίως το NetBSD και την οθόνη, τον ήχο, τα Arduino δουλεύουν με αυτό, δεν υπάρχει υποστήριξη οθόνης αφής. Θα εκτιμούσα τη βοήθεια οποιουδήποτε ενδιαφέρεται να γράψει ένα πρόγραμμα οδήγησης για αυτό.

Το τσιπ αφής της οθόνης LCD είναι XPT2046. Η οθόνη χρησιμοποιεί SPI για να στείλει τις συντεταγμένες εισόδου δρομέα πίσω στο Raspberry.

www.raspberrypi.org/documentation/hardware…

• 19 TP_SI SPI εισαγωγή δεδομένων του Touch Panel
• 21 Έξοδος δεδομένων TP_SO SPI του Touch Panel
• 22 Διακοπή TP_IRQ Touch Panel, χαμηλού επιπέδου ενώ το TouchPanel ανιχνεύει το άγγιγμα
• 23 TP_SCK ρολόι SPI της οθόνης αφής
• 26 Επιλογή τσιπ TP_CS Touch Panel, χαμηλή ενεργή

Τη στιγμή που γράφω αυτό το άρθρο δεν γνωρίζω κάποια συμβατή με οθόνη Raspberry PI (ασπίδα) οθόνη αφής που διαθέτει πρόγραμμα οδήγησης NetBSD για το touch pad.

Βήμα 9: Κλείσιμο και λίστα εργασιών

Όπως πάντα κάθε βοήθεια, συνεισφορά, διορθώσεις στον κώδικα είναι ευπρόσδεκτες.

Αυτό ήταν ένα πρόσφατα ολοκληρωμένο hack, οπότε θα ενημερώσω το έργο με τα κομμάτια κώδικα που λείπουν αργότερα (κώδικας ελέγχου Raspberry pi C, Conky luas κ.λπ.). Επίσης, σχεδιάζω να δημιουργήσω εικόνες sdcard με δυνατότητα αλλαγής μεγέθους 8 GB/16 GB που περιέχουν τα πάντα. Λόγω του γεγονότος ότι το Raspberry PI είναι ένα τυπικό υλικό, όποιος αποφασίσει να κατασκευάσει το έργο θα μπορούσε απλώς να κατεβάσει τις εικόνες, να τις γράψει σε μια κάρτα sdcard και η φρυγανιέρα θα λειτουργούσε μετά την εκκίνηση όπως και η δική μου. Η ρύθμιση της δικτύωσης απαιτείται μόνο για τη σωστή ώρα (NTP) και την ένδειξη θερμοκρασίας.

Ένα εναπομένον βήμα θα είναι η μέτρηση των θερμοκρασιών στο εσωτερικό με ένα FLIR και η προσθήκη των ρυθμίσεων στην ανάγνωση του θερμικού αισθητήρα MAX επειδή πιστεύω ότι θερμαίνεται πολύ αργά για τη μικρή περίοδο φρυγανίσματος το πολύ 5 λεπτά.

Επίσης σχεδιάζετε να προσθέσετε αυτόματη κλιμάκωση της χρονικής περιόδου ανάλογα με τη ρυθμισμένη θερμοκρασία για να μπορέσετε να παρατείνετε αυτό το μέγιστο χρονικό παράθυρο 5 λεπτών εάν μειωθεί η θερμοκρασία.