ESP32 bilan raqamli o'lchov: 12 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

ESP32 va sensor (yuk xujayrasi deb nomlanuvchi) yordamida raqamli o'lchovni o'rnatish haqida hech o'ylab ko'rganmisiz? Bugun men sizga buni boshqa misollar qatorida dvigatelning bir nuqtada bajaradigan kuchini aniqlash kabi boshqa laboratoriya tekshiruvlariga ham imkon beradigan jarayon orqali ko'rsataman.

Men yuk xujayralaridan foydalanish bilan bog'liq ba'zi tushunchalarni namoyish qilaman, misol shkalasini tuzish uchun hujayra ma'lumotlarini olaman va yuk xujayralarining boshqa mumkin bo'lgan ilovalarini ko'rsataman.

1 -qadam: Ishlatilgan manbalar

• Heltec Lora 32 WiFi ESP

• Katakchani yuklash (shkala yordamida 0 dan 50 nyutongacha)

• 100k potentsiometr 1 (nozik sozlash uchun ko'p voltli trimpotdan foydalansangiz yaxshi bo'ladi)

• 1 Amp LM358 opsiyali

• 2 ta 1M5 rezistor

• 2 ta 10k qarshilik

• 1 ta 4k7 qarshilik

• simlar

• Protoboard

• ESP uchun USB kabeli

• Tarozi, tugallangan hajmli konteyner yoki boshqa kalibrlash usuli.

2 -qadam: Namoyish

3 -qadam: Hujayralarni yuklash

• Ular kuch o'tkazgichlardir.

• Ular qo'llaniladigan kuchni o'lchov sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan proportsional kattalikka o'tkazish uchun turli usullardan foydalanishlari mumkin. Eng keng tarqalganlari - plastinka ekstensometrlari, piezoelektrik effekt, gidravlika, tebranuvchi simlar va boshqalar.

• Ularni o'lchov shakli (tasma yoki siqish) bo'yicha ham tasniflash mumkin.

4 -qadam: Hujayralar va kuchlanish o'lchagichlarni yuklang

• Plitalar ekstensometrlari - o'lchamlari o'zgarishi bilan o'zgarishi mumkin bo'lgan qarshilikka ega bosilgan simli plyonkalar (odatda plastik).

• Uning qurilishi asosan mexanik deformatsiyani elektr kattaligining o'zgarishiga (qarshilikka) aylantirishga qaratilgan. Bu tercihen bitta yo'nalishda sodir bo'ladi, shuning uchun komponentlarni baholash mumkin. Buning uchun bir nechta ekstensometrlarning kombinatsiyasi keng tarqalgan

• Agar tanaga to'g'ri biriktirilsa, uning deformatsiyasi tanaga teng bo'ladi. Shunday qilib, uning qarshiligi tananing deformatsiyasiga qarab o'zgaradi, bu esa o'z navbatida deformatsiyalanuvchi kuch bilan bog'liq.

• Ular, shuningdek, kuchlanish o'lchagichlari sifatida ham tanilgan.

• Quvvat kuch bilan cho'zilganda, iplar cho'zilib, torayib, qarshilik kuchayadi.

• Siqish kuchi bilan siqilganda simlar qisqaradi va kengayadi, qarshilik kamayadi.

5 -qadam: Wheatstone ko'prigi

• Aniqroq o'lchash uchun va yuk xujayrasida qarshilik o'zgarishini aniqroq aniqlash uchun kuchlanish o'lchagichi Wheatstone ko'prigiga yig'iladi.

• Ushbu konfiguratsiyada biz ko'prik muvozanati orqali qarshilikning o'zgarishini aniqlashimiz mumkin.

• Agar R1 = Rx va R2 = R3 bo'lsa, kuchlanish bo'linuvchilari teng bo'ladi, Vc va Vb kuchlanishlari ham teng bo'ladi, ko'prik muvozanatda bo'ladi. Ya'ni, Vbc = 0V;

• Agar Rx R1dan boshqacha bo'lsa, ko'prik muvozanatsiz bo'ladi va Vbc kuchlanishi nolga teng bo'lmaydi.

• Bu o'zgarish qanday bo'lishi kerakligini ko'rsatish mumkin, lekin bu erda biz ADCda o'qilgan qiymatni yuk xujayrasiga qo'llaniladigan massaga bog'lab to'g'ridan -to'g'ri kalibrlashni amalga oshiramiz.

6 -qadam: kuchaytirish

• O'qishni yanada samaraliroq qilish uchun Wheatstone ko'prigidan foydalanganda ham, yuk xujayrasi metalining mikro deformatsiyalari Vbc o'rtasida kichik voltaj o'zgarishiga olib keladi.

• Bu vaziyatni hal qilish uchun biz kuchaytirishning ikki bosqichidan foydalanamiz. Biri farqni aniqlash uchun, ikkinchisi ESP ADC ga olingan qiymatga mos kelishi uchun.

7 -qadam: kuchaytirish (sxema)

• Ayirish qadamining yutug'i R6 / R5 tomonidan berilgan va R7 / R8 bilan bir xil.

• Qaytarilmaydigan oxirgi bosqichning yutug'i Pot / R10 tomonidan berilgan

8 -qadam: Kalibrlash uchun ma'lumotlarni yig'ish

• Yig'ilgandan so'ng biz yakuniy daromadni shunday belgilaymizki, eng katta o'lchangan massaning qiymati ADCning maksimal qiymatiga yaqin bo'lsin. Bu holda, kamerada qo'llaniladigan 2 kg uchun chiqish voltaji 3V3 atrofida edi.

• Keyin, biz qo'llaniladigan massani (balans orqali va har bir qiymat uchun ma'lum) o'zgartiramiz va biz keyingi jadvalni oladigan ADC LEITURini bog'laymiz.

9 -qadam: O'lchangan massa va olingan ADC qiymati o'rtasidagi funktsional aloqani olish

Biz PolySolve dasturidan ADC massasi va qiymati o'rtasidagi bog'liqlikni ifodalovchi polinomni olish uchun foydalanamiz.

10 -qadam: Manba kodi

Manba kodi - #o'z ichiga oladi

Endi biz o'lchovlarni qanday olishimiz va ADC va qo'llaniladigan massa o'rtasidagi bog'liqlikni bilishimiz kerak, biz dasturiy ta'minotni yozishga o'tamiz.

// Bibliotecas para utilização to display oLED #include // "Arduino 1.6.5" oldingi versiyasi "SSD1306.h" ni qo'shing // "SSD1306Wire.h" ni qo'shing.

Manba kodi - #Aniqlaydi

// OLED operatsion tizimlari ESP32 -ni GPIO -ga ajratadi: // OLED_SDA - GPIO4 // OLED_SCL - GPIO15 // OLED_RST - GPIO16 #define SDA 4 #define SCL 15 #destine RST 16 // RST -ni tanlang dasturiy ta'minot

Manba - Global o'zgaruvchilar va doimiylar

SSD1306 displeyi (0x3c, SDA, SCL, RST); // Instantiandstudenen nosozliklarni "ko'rsatish" ga int = amostras = 10000; // amostras coletadas a média const int pin = 13; // pino de leitura

Manba kodi - sozlash ()

void setup () {pinMode (pin, INPUT); // pino de leitura analógica Serial.begin (115200); // ketma -ket iniciando // displeyni ko'rsatish.init (); display.flipScreenVertically (); // Vera va telta vertikal}

Manba kodi - Loop ()

void loop () {float medidas = 0.0; // variável para manipular as medidas float massa = 0.0; // har xil turdagi qurol -yarog'lar uchun // ADC uchun amostralar to'plami (int i = 0; i) (5000)) // u 5 -sinfdan keyin {// CSV -ni o'z ichiga oladi, bir vaqtning o'zida ADC -ni o'z ichiga oladi. Serial.print (millis () / 1000.0, 0); // bir zumda Serial.print (","); Serial.print (medidas, 3); // valent médio obtido no ADC Serial.print (","); Serial.println ((massa), 1); // massa em gramas // Escreve no buffer do display display.clear (); // Limfa yoki bufer ko'rsatilishi kerak. // Arial 16 displey.setFont (ArialMT_Plain_16) uchun shrift; // Escreve hech qanday buferda massa display.drawString (0, 0, "Massa:" + String (int (massa)) + "g") ko'rsatilmaydi. // ADC display.drawString (0, 30, "ADC:" + String (int (medidas))) uchun hech qanday tampon yo'q. } else // 5 ta menyu menimcha, {display.clear (); // limfa yoki bufer displeyni ko'rsatish.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // displey.setFont (ArialMT_Plain_24) uchun mos yozuvlar; // Arial 24 display.drawString (0, 0, "Balans") uchun shrift; // bufer display.setFont (ArialMT_Plain_16) yo'q;; // escreve no buffer} display.display (); // transfer o ofer for para o display delay (50); }

Manba kodi - funktsiya calculaMassa ()

// funcão para cálculo da massa obtida pela regressão // usando oPolySolve float calculaMassa (float medida) {return -6.798357840659e + 01 + 3.885671618930e-01 * medida + 3.684944764970e-04 * media * 10 * 08 * mediya * 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 * medida; }

11 -qadam: ishga tushirish va o'lchash

12 -qadam: fayllar

Fayllarni yuklab oling

INO

PDF