Nplai Digital Nrog ESP32: 12 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Koj puas tau xav txog kev teeb tsa lub ntsuas hluav taws xob siv ESP32 thiab lub ntsuas hluav taws xob (lub npe hu ua load cell)? Hnub no, Kuv yuav qhia koj yuav ua li cas los ntawm cov txheej txheem uas tseem tso cai rau lwm qhov kev sim tshuaj, xws li txheeb xyuas lub zog uas lub cav ua rau ntawm ib kis, ntawm lwm qhov piv txwv.

Tom qab ntawd kuv yuav nthuav qhia qee cov ntsiab lus cuam tshuam nrog kev siv cov load cell, ntes cov ntaub ntawv xov tooj los tsim cov piv txwv piv txwv, thiab taw qhia lwm qhov ua tau ntawm kev siv cov xov tooj ntawm tes.

Kauj Ruam 1: Cov Khoom Siv

• Heltec Lora 32 WiFi ESP

• Load cell (0 txog 50 newtons, siv qhov ntsuas)

• 1 potentiometer ntawm 100k (zoo dua yog tias koj siv lub trivot multivolt rau kev kho kom raug)

• 1 Amp Op LM358

• 2 1M5 resistors

• 2 10k resistors

• 1 4k7 resistor

• Cov xov hlau

• Tus Protoboard

• USB cable rau ESP

• Nplai, ntim nrog cov ntim tiav, lossis lwm txoj hauv kev ntsuas.

Kauj Ruam 2: Qhia tawm

Kauj Ruam 3: Load Cells

• Lawv yog lub zog hloov pauv.

• Lawv tuaj yeem siv ntau txoj hauv kev los txhais lub zog siv rau hauv qhov sib npaug uas tuaj yeem siv los ntsuas. Ntawm qhov feem ntau yog siv cov ntawv extensometers, Cov txiaj ntsig piezoelectric, hydraulic, cov hlua vibrating, thiab lwm yam …

• Lawv kuj tuaj yeem raug cais los ntawm daim ntawv ntsuas (nrawm lossis nrawm)

Kauj Ruam 4: Load Cells thiab Strain Gauges

• Ntawv extensometers yog cov yeeb yaj kiab (feem ntau yog yas) nrog cov ntawv luam tawm uas muaj qhov tiv taus uas tuaj yeem sib txawv nrog lawv qhov kev hloov pauv.

• Nws txoj kev tsim kho feem ntau yog txhawm rau hloov cov tshuab deformation mus rau qhov sib txawv ntawm qhov hluav taws xob loj (tsis kam). Qhov no zoo dua nyob rau hauv ib qho kev taw qhia, yog li kev tshuaj ntsuam xyuas cov khoom tuaj yeem ua tau. Txog qhov no, kev sib xyaw ntawm ob peb lub extensometers yog ib txwm muaj

• Thaum txuas rau lub cev kom raug, nws deformation sib npaug ntawm lub cev. Yog li, nws qhov kev tiv thaiv sib txawv nrog kev deformation ntawm lub cev, uas nyob rau hauv lem cuam tshuam nrog rau deforming quab yuam.

• Lawv kuj raug hu ua ntsuas ntsuas.

• Thaum ncab los ntawm lub zog tensile, cov strands elongate thiab nqaim, ua kom muaj zog.

• Thaum siv los ntawm kev quab yuam, cov xov hluav taws xob luv thiab nthuav dav, txo qhov tsis kam.

Kauj Ruam 5: Choj Pob Zeb

• Txhawm rau ntsuas qhov tseeb dua thiab tso cai rau kev txheeb xyuas qhov ua tau zoo ntawm kev hloov pauv hauv lub xov tooj ntawm tes, lub ntsuas ntsuas tau sib sau ua ke rau hauv tus choj Wheatstone.

• Hauv qhov teeb tsa no, peb tuaj yeem txiav txim siab qhov sib txawv ntawm qhov tsis kam los ntawm tus choj tsis sib xws.

• Yog R1 = Rx thiab R2 = R3, qhov faib hluav taws xob yuav sib npaug, thiab qhov hluav taws xob Vc thiab Vb kuj yuav sib npaug, nrog tus choj sib npaug. Ntawd yog, Vbc = 0V;

• Yog tias Rx tsis yog R1, tus choj yuav tsis sib npaug thiab qhov hluav taws xob Vbc yuav tsis xoom.

• Nws yog qhov ua tau los qhia tias qhov kev hloov pauv no yuav tshwm sim li cas, tab sis ntawm no, peb yuav ua qhov ntsuas ncaj qha, txheeb xyuas tus nqi nyeem hauv ADC mus rau qhov hnyav uas tau thov rau lub cell load.

Kauj Ruam 6: Kev nthuav dav

• Txawm tias siv tus choj Wheatstone los ua kom nyeem tau zoo dua, kev hloov pauv me me hauv cov hlau ntawm lub xovtooj ntawm tes ua rau muaj qhov hloov pauv me me ntawm Vbc.

• Txhawm rau daws qhov xwm txheej no, peb yuav siv ob theem kev nthuav dav. Ib qho los txiav txim qhov sib txawv thiab lwm qhov kom phim tus nqi tau txais rau ADC ntawm ESP.

Kauj Ruam 7: Kev nthuav dav (phiaj xwm)

• Qhov tau txais ntawm cov lej rho tawm yog muab los ntawm R6 / R5 thiab zoo ib yam li R7 / R8.

• Qhov nce ntawm cov kauj ruam kawg uas tsis hloov pauv tau muab los ntawm Pot / R10

Kauj Ruam 8: Sau Cov Ntaub Ntawv rau Calibration

• Thaum sib sau ua ke, peb teeb tsa qhov kawg kom tau txais txiaj ntsig ntawm qhov ntsuas loj tshaj plaws nyob ze rau qhov txiaj ntsig siab tshaj plaws ntawm ADC. Hauv qhov xwm txheej no, rau 2kg thov hauv xov tooj ntawm tes, qhov hluav taws xob tso tawm tau nyob ib puag ncig 3V3.

• Tom ntej no, peb sib txawv cov ntawv thov (paub los ntawm qhov sib npaug thiab rau txhua tus nqi), thiab peb koom nrog LEITUR ntawm ADC, tau txais cov lus tom ntej.

Kauj Ruam 9: Tau Txais Kev Sib Txheeb Ntawm Kev Ntsuas Loj thiab Tus Nqi ntawm ADC Tau Txais

Peb siv PolySolve software kom tau txais cov npe sib npaug uas sawv cev rau kev sib raug zoo ntawm pawg thiab tus nqi ntawm ADC.

Kauj ruam 10: Source Code

Source Code - #Includes

Tam sim no peb muaj yuav ua li cas thiaj li tau txais kev ntsuas thiab paub txog kev sib raug zoo ntawm ADC thiab cov ntawv thov, peb tuaj yeem txav mus rau qhov tau sau qhov software.

// Bibliotecas rau kev siv ua zaub #LED suav nrog // Necessário apenas para o Arduino 1.6.5 e anterior #include "SSD1306.h" // o mesmo que #include "SSD1306Wire.h"

Tau qhov twg los code - #Kev txiav txim

// Os pinos do OLED estão conectados ao ESP32 pelos seguintes GPIO's: // OLED_SDA - GPIO4 // OLED_SCL - GPIO15 // OLED_RST - GPIO16 #define SDA 4 #define SCL 15 #define RST 16 // RST deve ser ajustado rau software

Tau qhov twg los - Ntiaj teb Variables thiab Constants

SSD1306 zaub (0x3c, SDA, SCL, RST); // Instanciando e ajustando os pinos do objeto "display" const int amostras = 10000; // número de amostras coletadas para a média const int pin = 13; // pino tsib leitura

Source Code - Teeb tsa ()

teeb tsa tsis muaj dab tsi () {pinMode (tus pin, INPUT); // pino de leitura analógica Serial.begin (115200); // iniciando a serial // Inicia o display display.init (); display.flipScreenVertically (); // Ua raws li txoj cai}

Source Code - Loop ()

void loop () {float medidas = 0.0; // variável para manipular li medidas float massa = 0.0; // variável para armazenar o valor da massa // inicia a coleta de amostras do ADC rau (int i = 0; i (5000)) // se está ligado a mais que 5 segundos {// Envia um CSV contendo o instante, a medida média do ADC e o valor em gramas // para Serial. Serial.print (millis () / 1000.0, 0); // instante em segundos Serial.print (","); Serial.print (medidas, 3); // valor médio obtido tsis muaj ADC Serial.print (","); Serial.println ((massa), 1); // massa em gramas // Escreve tsis muaj qhov tsis ua zaub display.clear (); // Limpa o buffer display // ajusta o alinhamento para a esquerda display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // ajusta a fonte para Arial 16 display.setFont (ArialMT_Plain_16); // Escreve tsis muaj qhov ua kom pom qhov loj me.drawString (0, 0, "Massa:" + String (int (massa)) + "g"); // escreve tsis muaj qhov tsis muaj nuj nqis ua ADC display.drawString (0, 30, "ADC:" + String (int (medidas)))); } lwm yam // se está ligado a menos de 5 segundos {display.clear (); // limpa o buffer display display.setTextAlignment (TEXT_ALIGN_LEFT); // Ua raws li cov lus pom zoo rau esquerda display.setFont (ArialMT_Plain_24); // ajusta a fonte para Arial 24 display.drawString (0, 0, "Balança"); // escreve tsis muaj display.setFont (ArialMT_Plain_16); // Ajusta a fonte para Arial 16 display.drawString (0, 26, "ESP-WiFi-Lora"); // escreve tsis muaj} display.display (); // hloov pauv lossis tsis pub rau o tso tawm ncua (50); }

Source Code - Muaj nuj nqi calculaMassa ()

// função para cálculo da massa obtida pela regressão // usando oPolySolve ntab calculaMassa (ntab medida) {rov qab -6.798357840659e + 01 + 3.885671618930e-01 * medida + 3.684944764970e-04 * medida * medida + -3.74810 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; }

Kauj Ruam 11: Pib thiab Ntsuas

Kauj ruam 12: Cov ntaub ntawv

Rub tawm cov ntawv

INO

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