WEGA-MIXER
Описание
Это программное обеспечение и аппаратное обеспечение для автоматического смешивания и дозирования различных реагентов в химической и фармацевтической промышленности. Он разработан для использования в домашних условиях и предоставляет возможность автоматизированного контроля и мониторинга процесса ВЗВЕШИВАНИЯ.
WEGA-MIXER позволяет создавать и запускать различные сценарии взвешивания/смешивания с предварительно заданными параметрами. Он также предоставляет интерфейс для мониторинга и контроля различных параметров процесса.
Основные цели WEGA-MIXER включают повышение эффективности, точности и надежности процесса смешивания, а также сокращение времени и ресурсов человека, требуемых для выполнения задач смешивания.
Изготовление устройства
Заказ комплектующих
- Заказываем плату
- Качаем по ссылке гребер/BOM https://oshwlab.com/siv237/esp32wega4-2_copy_copy_copy,
- дальше заказываем на https://jlcpcb.com/ подгружаем наш BOM выбираем нужные настройки - советую белую плату
- ждем :)
- Заказываем компоненты
Компоненты для заказа на миксер или бокс - делается все на одной плате, хотя миксер можно и на nodemcu сделать, но это прошлая версия, гораздо компактнее на печатной плате получается
На базе ESP8266 устаревшая версия
| Компонент | Кол-во | Ссылки | Комментарий | Примерная цена, р. |
| ESP8266 NodeMCU V3 | 1 | Ali, ali | 149 | |
| Peristaltic Pump 12V 2Х4mm | 6 или 8 | Ali, ali, ali | 6 или 8 штук, в зависимости от количества используемых растворов | 3388 |
| MCP23017 расширитель GPIO | 1 | Ali, ali | 1300 | |
| Motor Drive Shield L293D | 3 иил 4 | ali | 1 модуль на каждую пару насосов | 520 |
| LCD screen I2C 1602 | 1 | ali | 154 | |
| HX711 24-bit A/D Conversion Module | 1 | ali | с дополнительным экранированием (это важно именно такой) | 78 |
| Weight Sensor 1kg | 1 | ali | 1 кг | 101 |
| Блок питания 12В 2А | 1 | ali | 12V 2A | 309 |
| Набор резисторов | 1 | ali | Лот 600 шт. разного номинала | 385 |
| Трубка для подключения насосов | 2 | ali | 2mm ID x 4mm OD TUBE пару метров | 1036 |
На базе ESP32 текущая версия
| Плата WEGABOX 4.4 fix1 | 1+ | jlcpcb, pcbway или любой другой сервис по изготовлению плат, по вкусу | 150-500 | |
| ESP32 | 1 | Ali | ESP32-WROOM-32D или ESP32-WROOM-32U или ESP-32 38Pin | 302 |
| Peristaltic Pump 12V 2Х4mm | 6 или 8 | Ali, ali, ali | 6 или 8 штук, в зависимости от количества используемых растворов | 3388 |
| MCP23017 расширитель GPIO | 1 | Ali, ali | MCP23017 расширитель GPIO | 1300 |
| SN754410NE | 4 | Ali | Драйвера для насосов или L293D или L294 | |
| LCD screen I2C 1602 | 1 | ali | 154 | |
| HX711 24-bit A/D Conversion Module | 1 | ali | с дополнительным экранированием (это важно именно такой) | 78 |
| Weight Sensor 1kg | 1 | ali | 1 кг | 101 |
| mini560 5V | 1 | ali | MINI560 5V | |
| DC Power Socket | ali | DC Power Socket | ||
| jacks | 0-3 | Ali | 3.5 MM Audio Jack - 3шт (можно маяться к портам напрямую) | |
| Блок питания 12В 2А | 1 | ali | 12V 2A | 309 |
| Набор резисторов | 1 | ali | Лот 600 шт. разного номинала | 385 |
| Трубка для подключения насосов | 2 | ali | 2mm ID x 4mm OD TUBE пару метров | 1036 |
| капельницы медицинские | 4-6 | (нужны от них трубки) или покупать трубки отдельно под своей диаметр насоса - 2*4 например | ||
| емкости для солей | 6-8 | подойдут любые бутылки ну или красивые ищем | ||
| хим подогревала и мешалка | 0-1 | Ali | для удобства концентратов | |
| магниты для хим мешалки | 0-1 | Ali | для удобства концентратов |
Изготовление контроллера
- Весы должны быть закреплены снизу, сверху на них должна закреплена быть плошка на которую в местах А и Б будут ставиться емкости для солей. Весы не должны шататься. Провод от них то платы hx711 должен быть минимальной длины, а так же заэкранирован (фольгой например).
- Насосы лучше всего ставить не над экраном, а внизу, чтобы если что-то протечет на коротало! Выводить трубки уже в нужное место
- Насосы желательно закреплять чтобы они не дергались и не порвали шланг
- Предусмотрите в корпусе выводы под кабеля, а так же где будет плата. К плате должно быть подведено питание от адаптера, плата в свою очередь питает насосы и замеряет вес.
Прошивка контроллера
- Устанавливаем Visual-studio и плагин platformio https://code.visualstudio.com/download
- Должно быть как на картинке ант - platformio + задания на компиляцию
- Скачайте репозиторий mixer-repo с платформы GitHub.
- Следуйте инструкциям для настройки параметров WiFi, указанным в документации проекта.
- Подключите плату WEGA-MIXER к компьютеру по USB и прошейте ее через platformio.
- Попробуйте войти в административную панель, однако, возможно, у вас возникнут проблемы с доступом. Если вы столкнулись с ошибкой, связанной с некалиброванными весами в основной ветке проекта, вы можете обратиться к альтернативной ветке, где данная проблема была исправлена.
Датчик веса и его калибровка
- Проведите калибровку весов, используя известный заранее вес или легкий предмет, например, 80 граммов. Разместите его на месте А и Б.
- В административной панели нажмите на кнопки "Calibrate" и "Tare".
- Положите вес на место А и введите его значение в соответствующее поле в административной панели. Затем нажмите кнопку расчета, и появится расчетное значение для параметра Calibration_factor_a в прошивке.
- Повторите ту же процедуру для веса на месте Б. Введите значение и получите расчетное значение для параметра Calibration_factor_b.
- Внесите полученные значения в прошивку в config.h и перепрошейте плату через USB или WiFi.
Тестируем
- Наполняем бутылки водой, стремясь достичь необходимого объема. Проверяем, чтобы вода была налита ровно в соответствии с требуемым объемом.
- Методом проб и ошибок подбираем подходящий насос для вашей задачи и определяем, какие соли следует использовать. Обычно порядок действий аналогичен интерфейсу. Устанавливаем нужный вес, нажимаем налив, проверяем вес и записываем название соответствующей соли.
- Если все прошло успешно, загружаем растворенные соли в миксер.
- Радуемся результату и, если необходимо, печатаем требуемый профиль или другую соответствующую информацию.
Растворение солей
Соли необходим растворять в том объеме в котором вы будете их использовать, но не превышая максимальную растворимость солей на объем. Для дома рекомендуется делать менее сильные концентраты - так будет быстрее наливаться. Если у вас менее 1мл миксер рассчитал - скорее всего будет капельный налив (долгий)
PS
Если у вас правильно выполнена калибровка и настройка, я рекомендую внести следующие изменения в прошивку, чтобы оптимизировать процесс налива:
- Настройка коэффициентов: Внесите изменения в значения параметров "sale_read_times" и "scale_tare_times" в прошивке. Рекомендуется установить значения от 4 до 12 в соответствии с вашими потребностями. Чем выше значение, тем более точным и длительным будет процесс налива. Однако помните, что более высокие значения могут требовать большего времени.
- Скорость налива: Если вы хотите, чтобы процесс налива был быстрее, убедитесь, что установленный вес для насоса превышает 1 грамм. В противном случае налив будет происходить медленно по каплям, как это происходит в конце процесса.
- Точность и размер капли: Имейте в виду, что чем меньше размер капли, тем выше точность налива. Это может быть важным фактором при настройке системы.
Внесение этих изменений в прошивку позволит вам оптимизировать процесс налива согласно вашим требованиям. Однако помните, что каждая система может иметь свои особенности, поэтому важно проводить тестирование и настройку, чтобы достичь оптимальных результатов в вашем конкретном случае.
ВАЖНО! Обратить внимание!
HX711 - это 24-битный АЦП (аналого-цифровой преобразователь), который широко используется для измерения веса с помощью различных датчиков, таких как датчики нагрузки. Если вы сталкиваетесь с проблемой нестабильных показаний HX711, вот несколько рекомендаций для стабилизации его работы:
- Электромагнитные помехи: Убедитесь, что HX711 и подключенные к нему компоненты не подвергаются электромагнитным помехам. Изолируйте HX711 от источников электромагнитных полей, таких как силовые кабели, мощные моторы или радиоустройства.
- Питание: Обеспечьте стабильное и чистое питание для HX711. Используйте качественный источник питания, минимизируйте пути пропускающегося сигнала и помехи. Рекомендуется использовать отдельный источник питания или фильтры для устранения пульсаций.
- Заземление: Правильное заземление может снизить шум и помехи. Убедитесь, что HX711 и другие компоненты имеют надлежащее заземление.
- Подключение датчика нагрузки: Убедитесь, что датчик нагрузки правильно подключен к HX711. Проверьте соответствие схемы подключения и калибровку. Плохие соединения или неправильная калибровка могут вызывать нестабильные показания.
- Усреднение показаний(есть в прошивке): Выполните усреднение нескольких последовательных измерений, чтобы снизить случайные флуктуации и улучшить стабильность.
- Калибровка(есть в прошивке): Правильная калибровка HX711 может помочь устранить систематические ошибки и улучшить точность измерений. Процедура калибровки зависит от вашей конкретной конфигурации и используемого датчика нагрузки.
- Шумовой фильтр(есть в прошивке): Применение цифровых или аналоговых фильтров может помочь сгладить шумы и помехи, влияющие на показания HX711.
Учитывайте, что проблемы с нестабильными показаниями HX711 могут быть вызваны не только самим HX711, но и другими факторами в вашей системе измерений.