Например TDA7294

РадиоКот > Лаборатория > Цифровые устройства

Автоматизация измельчителя для кухни

Автор: axill
Опубликовано 02.07.2013.
Создано при помощи КотоРед.

Представляю уважаемым форумчанам мою дебютную статью. Я расскажу про домашнюю автоматизацию.

Наблюдая за домашними и не очень котами и кошечками я решил автоматизировать ручные операции по использованию такого удобного устройства на кухне как измельчитель отходов.

Типичный алгоритм ручного использования измельчителя выглядит следующим образом:

  • Открыть кран холодной воды (если в раковине две чаши – не забываем повернуть носик в ту, где стоит измельчитель)
  • Как только вода уверено потекла в измельчитель – жмем кнопку включения измельчителя
  • Как только достигли победы над остатками пищи – жмем еще раз кнопку включения измельчителя, чтобы на этот раз его выключить
  • Через небольшую паузу (даем воде смыть остатки отходов и охладить за одно мотор) можем закрыть кран

Вот именно такой же алгоритм я решил максимально автоматизировать. После предварительной проработки идеи было принято решение для управления использовать штатную для измельчителя пневмокнопку, которая имеет фиксированное состоаяние и для управления током воды сделать новый подвод воды в раковину без использования основного крана и управлять потоком воды используя электромагнитный клапан.

В итоге родилась следующая схема.

Схема простая. За основу взят простой МК – attiny13 с питанием от внешнего источника стабилизированного напряжения на 5В.

К разъему P1 подключается пневмокнопка, R2 и C2 образуют простой RC фильтр для исключения дребезга контактов пневмокнопки. Стабилитрон D4 нужен для защиты МК от наводок высокого напряжения. Если кнопка монтируется максимально близко к МК D4 можно не устанавливать.

Биппер LS1 активного типа – начинает пищать как только на него подать питание. Он используется для предупреждения перед включением измельчителя, а так же для индикации ошибок, смотрите исходник, там описаны все варианты «пиканья».

Для силового управления использованы два похожих канала на так называемых «цифровых» транзисторах с интегрированным резистором для базы и реле. Транзисторы управляют реле, реле управляют сетевым напряжением на контактах разьема P2. К контактам 5 и 6 подключается диспенсер, к контактам 3 и 4 – электромагнитный клапан.

В канал управления измельчителем включен измеритель тока на микросхеме ACS712-5. Схема включения по даташиту. Резисторы R7 и R8 не нужны, они были разведены на плате на всякий случай, так как отладка этой части схемы делалась уже на рабочей плате. На приложенной плате вместо R8 нужна перемычка или "нулевка".

Диоды D1, D2 и D3 сигнализируют соответственно включение измельчителя, клапана и наличие основного питания МК. Цвета можно применить по вкусу, я применил красный, желтый и зеленый соответственно – сигнализируя уровень текущей «угрозы».

Если планируется использовать ISP1 для программирования МК – необходимо отказаться от C2. R6 не устанавливать или заменить на 10-20к. Я для програмирования МК установил на колодку.

 

Плата вышла простая, ее можно изготовить как одностороннюю заменив проводники на фольге на верхнем слое перемычками.

Программа получилась тоже достаточно простой и на мой взгляд основные моменты описаны в комментариях. Сверху даны определения основных констант, которые легко подстроить под себя (без изменения логик программ можно менять константы со словами DELAY и CURRENT. Код может компилироваться так же под attiny85. Основной алгоритм автоматизации зашит в бесконечный цикл внутри main(). На таймере организованы «часы» которые дают секундные интервалы, а так же по переполнению таймера запускается измерения тока через измельчитель. Для компиляции необходимо установить оптимизацию по размеру (-Os) иначе код не уместится в attiny13. После компиляции код должен быть 1018 байт. FUSE нужно выставить на внутренний осцилятор 9,6Мгц (для attiny85 - 16Мгц).

Конструкция собрана в пластиковом корпусе разработанном специально для проекта и напечатанном на 3д принтере.


Пневмокнопка извлечена из корпуса измельчителя и установлена в корпус контроллера. Оставшиеся от кнопки провода внутри измельчителя соединены накоротко и закрыты пластиковой крышкой. В корпус установлен держатель для плавкого предохранителя на 10А, разъем для подключения клапана, блок питания для клапана вынутый из ненужного блока питания IP камеры 5в/2а. Так же установлена обычная розетка для подключения измельчителя обычной вилкой.


Немного о деталях. В качестве БП для МК применен такой http://dx.com/p/switching-power-supply-board-module-green-5v-600ma-151578.

В качестве клапана применен http://www.buyincoins.com/new_en/details/2w200-20-long-power-solenoid-valve-ordinary-gas-liquid-solenoid-valve-product-16960.html. Он нормирован на 12в, но от 12в он сильно греется при том, что гарантировано открывается при напряжении от 3в. Поэтому для его включения применен блок питания 5в. Потребление чуть больше 1А. Я не стал питать МК от этого блока питания, потому, что так удалось снизить ток потребления в режиме ожидания. Это критично, устройство включено в сеть 24 часа в сутки.

Для независимого подвода воды в раковине сбоку было пропилено новое отверстие под крепление обычной трубки ½ дюйма. Для пропила был напечатан шаблон на обычной бумаге и приклеен в нужном месте на канцелярский клей. Затем дремелем плоской вставкой с ламазным напылением по кругу было пропилено отверстие. трубка с внутренне стороны вставлена на "холодной сварке", спереди прикручена гайкой на силиконовом герметике.

В качестве трубки применен сантехнический уголок вставленный с внутренней стороны раковины, зафикисирована узкой гайкой с лицевой стороны раковины. Далее идет гибкая подводка к клапану.

От клапана гибкая подводка идет к отдельному шаровому крану которым можно регулировать силу тока воды. Указанный мной клапан расчитан на фитинги 3/8 дюйма, в него вкручены переходники на ½. Для украшения трубка закрыта декоративной крышкой, напечатанной на 3д принтере.



Файлы:
плата верх
плата низ
фото установки
фото раковины
схема
исходники - проект Atmel Studio 6.1


Все вопросы в Форум.


ID: 1576