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啤酒追蹤器開(kāi)源硬件

19532 2022-12-23 | zip | 0.31 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

描述

經(jīng)過(guò)多次扭動(dòng)手臂（我們不得不問(wèn)），我工作的公司在休息室安裝了幾個(gè) kegerators。有足夠的空間容納 4 個(gè)細(xì)條或兩個(gè)普通大小的小桶。它們實(shí)際上是半個(gè)小桶，但大多數(shù)人只是稱(chēng)之為小桶。 ?

休息室也是我們培訓(xùn)設(shè)施的一部分。我們還擁有大量的用戶(hù)組。作為一群極客，我們中的一些人開(kāi)始想出如何跟蹤啤酒消費(fèi)的想法。有很多想法被拋出，但我是那個(gè)采取行動(dòng)的人。所以這是第一個(gè)啤酒追蹤器。不確定這是否是最好的主意，但我決定建立一對(duì)，看看哪個(gè)效果更好。

我有一些限制：

- 我需要能夠擴(kuò)展這個(gè)項(xiàng)目以同時(shí)容納多達(dá) 4 個(gè)不同的小桶。

- 讓大部分（如果不是全部）部件遠(yuǎn)離潮濕區(qū)域

- 有一個(gè)最小的高度增加。不能有任何扭結(jié)的啤酒線。會(huì)有私刑。

經(jīng)過(guò)一些研究，我發(fā)現(xiàn)大多數(shù)數(shù)字秤都使用某種形式的稱(chēng)重傳感器。很多人將這些東西稱(chēng)為應(yīng)變計(jì)。惠斯通電橋的基本電路是：

如果 R2 擾亂橋，V 將改變。

這個(gè)想法是你在頂部和底部放置一個(gè)激勵(lì)電壓，并測(cè)量中心的電壓。當(dāng)一切都處于平衡狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)電壓為 0V。如果任何電阻發(fā)生變化，那么中心的電壓就會(huì)發(fā)生變化。我們可以對(duì)其進(jìn)行衡量并將其轉(zhuǎn)化為有用的東西。

1. 給自己買(mǎi)一個(gè)便宜的電子秤。我在 Fry's electronics 找到了這個(gè)，售價(jià)大約 10 美元：

尺寸正好適合細(xì)長(zhǎng)的小桶。

事實(shí)證明，這種秤非常適合細(xì)長(zhǎng)型小桶。 ?

2.打開(kāi)秤。有幾個(gè)螺絲，底部卡上了。卸下螺絲后，我使用了手機(jī)工具套件中的幾個(gè)撬桿。這些東西可能有點(diǎn)棘手，因?yàn)樗鼈冋娴牟皇且痖_(kāi)的。慢慢來(lái)，正如我最喜歡的廚師所說(shuō)：“你的耐心會(huì)得到回報(bào)”。

從底部取下蓋子后，您可以看到所有電子設(shè)備和稱(chēng)重傳感器。 ?

請(qǐng)注意，有 3 根電線從稱(chēng)重傳感器引出。這些表明它們中的每一個(gè)都是稱(chēng)為“半橋”稱(chēng)重傳感器的稱(chēng)重傳感器。每一個(gè)組成一半和一個(gè)正常的電橋電路。我們有四個(gè)要處理。如果您將它們連接在右側(cè)，它們將形成一座完整的橋梁。一旦我們有了它，我們就可以在橋上施加電壓并測(cè)量變化。

這是原理圖（來(lái)自 SparkFun）：?

SparkFun%20Load%20Sensor%20Combinator%20v10.pdf

幸運(yùn)的是，SparkFun 已經(jīng)通過(guò)這個(gè) Load Combinator 為我們解決了這個(gè)問(wèn)題。

3. 取出所有電子元件，留下稱(chēng)重傳感器。那里有幾個(gè)整潔的部分，您也許可以重復(fù)使用。現(xiàn)在只需將稱(chēng)重傳感器讀數(shù)、白色和黑色電線與負(fù)載組合器上的相應(yīng)位置相匹配。LR = 右下，LL = 左下，UR = 右上，UL = 左上。

電線真的很小，我很難確保將它們焊接好并且不會(huì)將它們撕裂。慢慢來(lái)，耐心等待。 ?

4.我很想在這個(gè)板子上使用RJ45模塊，但是我的秤太短了。

所以我切斷了預(yù)接線以太網(wǎng)電纜的末端。只需將它們的引腳 1-8 連接到適當(dāng)?shù)目字屑纯伞?/font>當(dāng)你完成后，你應(yīng)該有這樣的東西：

5. 如果您單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)了 RJ45 模塊（就像我一樣），請(qǐng)將這些部件放在一起。將模塊安裝在面包板上并獲得電壓表。此時(shí)，您應(yīng)該能夠測(cè)試您的工作。如果您在引腳 7 和 8 之間施加電壓，并將儀表設(shè)置為引腳 4 和 5 上最敏感的設(shè)置，那么踩在刻度上應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生電壓變化。變化不會(huì)很大，但可以衡量。如果你得到負(fù)電壓，只需調(diào)換電線即可。

6. 現(xiàn)在我們需要將該電壓放大到某個(gè)可用范圍。執(zhí)行此操作的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用儀器放大。這些東西太棒了。他們可以很容易地接受一個(gè)小的電壓變化，并以非常小的噪聲將其放大 10、100 甚至 10000 倍，具體取決于分立器件。其中之一的基本電路如下所示：

那里有許多流行的。我選擇 INA114。它比非常流行的 AD620 更貴。我發(fā)現(xiàn)它更容易使用，而且 AD620 真的很喜歡有一個(gè)用于負(fù)電源的次級(jí)電源軌。由于我們實(shí)際上只使用單個(gè)正電源，因此 INA114 很容易以這種方式設(shè)置。如果您真的想要更便宜的芯片，請(qǐng)選擇 AD623。它做同樣的事情，但設(shè)計(jì)用于使用單個(gè)正電壓電源。

您必須做的主要事情之一是設(shè)置放大器的增益。這是通過(guò)在引腳 1 和 8 之間插入一個(gè)電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。數(shù)據(jù)表上有一張圖表，其中提供了許多電阻值和倍增系數(shù)的示例。

我選擇了 1500 的倍增系數(shù)，這需要一個(gè) 33 歐姆的電阻。

ina114.pdf

一旦你連接了儀表放大器，你應(yīng)該能夠測(cè)量到一點(diǎn)電壓變化。似乎所有放大器都有兼容的引出線，所以在引腳 6 和地線上放一個(gè)電壓表。您可能會(huì)在什么都不做的情況下獲得電壓。我知道我做到了。我有 0.62 伏沒(méi)有連接。還沒(méi)有弄清楚該怎么做。 ?

然后連接 RJ45 引腳，踏上秤，注意這次電壓確實(shí)移動(dòng)了。確保將電壓表設(shè)置得足夠高以處理 Vmax。

7. 接下來(lái)是模擬到數(shù)字部分。我使用了 Adafruit 的 ADS1115。這是一件非常敏感的事情，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了這個(gè)項(xiàng)目的需要。但是，它確實(shí)有一些我利用的不錯(cuò)的功能。??

我將 INA114 的引腳 6 饋入 ADS1115 的 A0 引腳。將 ADDR0 引腳接地，為 I2C 使用 0x48 地址。將 SDA、SCL、VDD 和 GND 連接到各自的位置。我還將 ALRT 引腳連接到 GPIO27，這樣我就不必輪詢(xún)芯片了。當(dāng)一個(gè)值準(zhǔn)備好被讀取時(shí)，該行改變狀態(tài)。

為了測(cè)試 ADS1115，我放入了一個(gè)簡(jiǎn)單的電位器并將引腳 A0 從清掃器上取下。它允許我在連接所有東西之前在不同級(jí)別玩設(shè)置。