ESP32 ilə rəqəmsal miqyas: 12 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-13 06:56

ESP32 və bir sensor (yük hücrəsi olaraq da bilinir) istifadə edərək rəqəmsal tərəzi qurmağı heç düşünmüsünüzmü? Bu gün, digər nümunələr arasında bir mühərrikin bir nöqtədə yerinə yetirdiyi qüvvəni təyin etmək kimi digər laboratoriya testlərinə də imkan verən bir proseslə bunu necə edəcəyinizi sizə göstərəcəyəm.

Daha sonra yük hüceyrələrinin istifadəsi ilə bağlı bəzi anlayışları nümayiş etdirəcəyəm, nümunə miqyası yaratmaq üçün hüceyrə məlumatlarını ələ keçirəcəyəm və yük hüceyrələrinin digər mümkün tətbiqlərini göstərəcəyəm.

Addım 1: İstifadə olunan mənbələr

• Heltec Lora 32 WiFi ESP

• Hüceyrəni yükləyin (miqyas istifadə edərək, 0 ilə 50 nyuton)

• 1k 100k potensiometr (incə tənzimləmə üçün multivolt trimpot istifadə etsəniz daha yaxşı olar)

• 1 Amp Op LM358

• 2 ədəd 1M5 rezistor

• 2 ədəd 10k rezistor

• 1 4k7 rezistor

• Tellər

• Protoboard

• ESP üçün USB kabeli

• Ölçü, dərəcəsi olan konteyner və ya hər hansı digər kalibrləmə üsulu.

Addım 2: Nümayiş

Addım 3: Hüceyrələri yükləyin

• Güc çeviriciləridir.

• Tətbiq olunan qüvvəni ölçü olaraq istifadə edilə bilən nisbi böyüklüyə çevirmək üçün müxtəlif üsullardan istifadə edə bilərlər. Ən çox yayılmışlar arasında təbəqə ekstensometrləri, piezoelektrik effekt, hidravlik, titrəyən tellər və s.

• Ölçmə formasına görə də təsnif edilə bilər (gərginlik və ya sıxılma)

Addım 4: Hüceyrələri və Gərginlik Ölçmə Cihazlarını Yükləyin

• Vərəq ekstensometrləri ölçüləri dəyişdikcə dəyişə bilən müqavimətə malik çap teli olan filmlərdir (adətən plastik).

• Tikintisi əsasən mexaniki deformasiyanı elektrik böyüklüyünün (müqavimətin) dəyişməsinə çevirmək məqsədi daşıyır. Bu, tercihen bir istiqamətdə baş verir, belə ki komponentlərin qiymətləndirilməsi həyata keçirilə bilər. Bunun üçün bir neçə ekstensometrin birləşməsi çox yayılmışdır

• Bir bədənə düzgün bağlandıqda, deformasiyası bədənin deformasiyasına bərabərdir. Beləliklə, müqaviməti bədənin deformasiyasına görə dəyişir və bu da deformasiya qüvvəsi ilə əlaqədardır.

• Onlar həmçinin gərginlik ölçmə cihazları kimi də tanınır.

• Gərilmə qüvvəsi ilə uzandıqda iplər uzanır və daralır, müqaviməti artırır.

• Bir sıxılma qüvvəsi ilə sıxıldıqda tellər qısalır və genişlənir, müqaviməti azaldır.

Addım 5: Wheatstone Körpüsü

• Daha dəqiq ölçmə və yük hücrəsindəki müqavimət dəyişikliyinin daha səmərəli aşkarlanmasına imkan vermək üçün gərginlik ölçmə cihazı Wheatstone körpüsünə yığılır.

• Bu konfiqurasiyada körpü balanssızlığı vasitəsilə müqavimətin dəyişməsini təyin edə bilərik.

• Əgər R1 = Rx və R2 = R3 olarsa, gərginlik bölücüləri bərabər olacaq və Vc və Vb gərginlikləri də bərabər olacaq, körpü tarazlıqdadır. Yəni Vbc = 0V;

• Əgər Rx R1 -dən başqa olarsa, körpü balanssız olacaq və Vbc gərginliyi sıfıra bərabər olacaq.

• Bu dəyişmənin necə meydana gəlməsini göstərmək mümkündür, ancaq burada ADC -də oxunan dəyəri yük hücrəsinə tətbiq olunan kütlə ilə əlaqələndirərək birbaşa kalibrləmə edəcəyik.

Addım 6: Gücləndirmə

• Oxumanı daha səmərəli etmək üçün Wheatstone körpüsündən istifadə etsək belə, yük hüceyrəsinin metalindəki mikro deformasiyalar Vbc arasında kiçik gərginlik dəyişikliyi yaradır.

• Bu vəziyyəti həll etmək üçün gücləndirmənin iki mərhələsindən istifadə edəcəyik. Biri fərqi təyin etmək üçün, digəri isə ESP -in ADC -nə uyğun gəlmək üçün.

Addım 7: Gücləndirmə (sxem)

• Çıxarma addımının qazancı R6 / R5 tərəfindən verilir və R7 / R8 ilə eynidir.

• Ters çevrilməyən son addımın qazancı Pot / R10 tərəfindən verilir

Addım 8: Kalibrləmə üçün məlumatların toplanması

• Birləşdirildikdən sonra yekun qazancı elə təyin edirik ki, ən böyük ölçülmüş kütlənin dəyəri ADC -nin maksimum dəyərinə yaxın olsun. Bu vəziyyətdə, kamerada tətbiq olunan 2 kq üçün çıxış gərginliyi 3V3 ətrafında idi.

• Sonra, tətbiq olunan kütləni dəyişirik (balans və hər bir dəyər üçün məlumdur) və növbəti cədvəli əldə edərək ADC -nin LEITUR -unu əlaqələndiririk.

Addım 9: Ölçülmüş kütlə ilə əldə edilən ADC -nin dəyəri arasındakı funksiya əlaqəsinin əldə edilməsi

Kütlə ilə ADC dəyəri arasındakı əlaqəni təmsil edən bir polinom əldə etmək üçün PolySolve proqramından istifadə edirik.

Addım 10: Mənbə Kodu

Mənbə Kodu - #Daxildir

Ölçmələri necə əldə edəcəyimizə və ADC ilə tətbiq olunan kütlə arasındakı əlaqəni bildiyimizə görə, əslində proqramı yazmağa davam edə bilərik.

// Bibliotecas para utilização to display oLED #include // Arduino 1.6.5 və ya "SSD1306.h" daxil edin // "SSD1306Wire.h" daxil edin

Mənbə kodu - #Defines

// OLED ilə əlaqəli məlumatlar ESP32 ilə GPIO -ya aiddir: // OLED_SDA - GPIO4 // OLED_SCL - GPIO15 // OLED_RST - GPIO16 #define SDA 4 #define SCL 15 #define RST 16 // RST inkişaf etdirmək proqram təminatı

Mənbə - Qlobal Dəyişənlər və Sabitlər

SSD1306 ekranı (0x3c, SDA, SCL, RST); // İstifadəçilərə "göstər" qurmaq lazımdırsa, bu parametrlər = 10000; // amostras coletadas a média const int pin = 13; // pino de leitura

Mənbə Kodu - Quraşdırma ()

void setup () {pinMode (pin, INPUT); // pino de leitura analógica Serial.begin (115200); // seriala daxil olun // Incia və ya display.init (); display.flipScreenVertically (); // Vera və ya dikey qeydlər}

Mənbə Kodu - Loop ()

void loop () {float medidas = 0.0; // medidas float massa = 0.0; // dəyişkən və ya çox qiymətli // ADC üçün amostrasların bir hissəsi (int i = 0; i (5000)) // ən yaxşı 5 gündən sonra {// CSV -nin bir hissəsi, ADC və ya bir sıra seriallar üçün bir vasitədir. Serial.print (millis () / 1000.0, 0); // dərhal Serial.print (","); Serial.print (medidas, 3); // heç bir ADC yoxdur Serial.print (","); Serial.println ((kütləvi), 1); // kütləvi qramalar // Display.clear () göstərmək üçün heç bir tampondan qaçın. // Göstərmək üçün bufer təfərrüatları göstərilir. // Arial 16 display.setFont (ArialMT_Plain_16) üçün yazı tipləri; // Escreve heç bir tampon massa display.drawString (0, 0, "Massa:" + String (int (massa)) + "g") göstərilmir. // ADC display.drawString (0, 30, "ADC:" + String (int (medidas))) üçün heç bir tampon yoxdur. } başqa // 5 gün ərzində {display.clear (); // limfa və ya tampon display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // Display.setFont (ArialMT_Plain_24) proqramını seçin; // Arial 24 display.drawString (0, 0, "Balança"); // heç bir bufer display.setFont (ArialMT_Plain_16); // heç bir tampon saxlamayın} display.display (); // buferə köçürmə gecikmə (50); }

Mənbə Kodu - Function calculaMassa ()

// função para cálculo da massa obtida pela regressão // usando oPolySolve float calculaMassa (float medida) {return -6.798357840659e + 01 + 3.885671618930e-01 * medida + 3.684944764970e-04 * medida * 10 * 08 * medya * 10 * medida * medida * medida + 1.796252359323e-10 * medida * medida * medida * medida + -3.995722708150e-14 * medida * medida * medida * medida * medida + 3.284692453344e-18 * medida * medida * medida * medida * medida * medida; }

Addım 11: Başlama və Ölçmə

Addım 12: Fayllar

Faylları yükləyin

MƏN YOX

PDF