Pro soutěž jsem (elektronika) s kolegou (mechanika) připravil ze stavebnice Merkur 8 funkční model výtahu. Výtah obsahuje 4 podlaží - 4 přivolávače (tlačítka), koncový spínač (v posledním 4. P) a snímač pulsů (otáčení hřídele navijáku). Veškeré ovládání a snímače jsou na bázi Merkuru. Elektrickou část konstrukce tvoří procesor ATmega 328 (Arduino UNO) umístěný spolu s ostatními díly na jednostranném plošném spoji. Tato konstrukce nemůže samozřejmě konkurovat "dospělému" výtahu (musela by se doplnit spousta dalších čidel - hlavně spolehlivějších čidel...).

FREE (v příloze program FW1.0 hex)

DONATE (v příloze navíc deska spojů Eagle, Gerber, zdrojový program pro Arduino FW1.0 a vyšší)

Parametry výtahu

• napájení USB adaptér 5V DC/ 2A
• ovládání jízdy - pomocí 4 tlačítek na patře 1-4, nebo mikrospínači na plošném spoji
• snímače - koncový spínač v nejvyšším patře (při najetí rozpíná), snímač pulsů (s každou otočkou hřídele spojí a rozpojí)
• signalizace jízdy - 2X LED na plošném spoji (nahoru/ dolu), 1x LED snímač pulsů, LCD displej (textové zprávy)
• zvuková signalizace - výstup z desky (LOW - otevřený kolektor 80mA) pro gong, nebo hlasový modul stavebnice Boffin (při dojetí do stanice se výstup na 0,5s aktivuje, tím se spustí zvukový záznam), piezo budič na desce (od FW1.1)
• zvuková signalizace - piezo reproduktor na plošném spoji
• nastavení - režim kalibrace pater (pulsy ze snímače) do EEPROM, režim testování kontaktů, provozní režim
• ochrana přejetí maxima - koncový spínač v nejvyšší stanici
• programování procesoru - ICSP 10 pin konektor
• pohon - motor s převodovkou ze stavebnice Merkur 8
• adresa I²C LCD displeje - 0x27 (použit tento LCD displej s převodníkem)
• výstup pro ladění - sériová linka pro ladění 115200Bd (textové informace stavů) - Rx, Tx není na desce vyvedeno (ale je funkční)

Kalibrace snímače pulsů (tl. 3P+4P)

Po zapnutí napájení držíme současně stisknutá tlačítka 3. patro a 4. patro (3P+4P) - pro lepší komfort tlačítka na plošném spoji. Na LCD displeji se zobrazí hláška, že kalibrujeme... Počkáme, až klec výtahu (kabina) najede na koncový spínač v nejvyšším patře. Dále počkáme na sjetí kabiny do 1. patra (cestou dolů se počítají pulsy ze snímače pulsů). Jakmile je kabina v poloze 1. patra stiskneme tlačítko pro 1. patro, na LCD se zobrazí hláška s počtem pulsů. Počet pulsů koncový spínač <-> 1. patro se uloží do trvalé paměti EEPROM. Zobrazí se hláška, že až výtah dojede do polohy pro druhé patro máme stisknout tlačítko pro 2. patro. Tento cyklus opakujeme až do 4. patra. Následně dojde k restartování systému. Tímto krokem máme nakalibrována všechna 4 podlaží.

Test vstupů (tl. 1P+2P)

Po zapnutí napájení držíme současně stisknutá tlačítka 1. patro a 2. patro (1P+2P) - pro lepší komfort tlačítka na plošném spoji. Na LCD displeji se zobrazí hláška, že servisní výpis... Na LCD displeji se budou vypisovat všechny periferie: koncový spínač (K), počítadlo pulsů (P), přivolávač (1P - 4P) a jejich stav (0 neaktivní = rozpojen kontakt, 1 aktivní = spojen s GND). Z tohoto stavu vystoupíme pouze vypnutím napájení.

Restart zařízení (tl. 1P+4P)

Pokud v provozním režimu výtahu stiskneme současně tlačítka 1. patro a 4. patro (1P+2P) - pro lepší komfort tlačítka na plošném spoji. Dojde k restartu zařízení (stejné jako odpojení napájení).

Provozní režim (při zapnutí nedržíme žádné tlačítko)

Po zapnutí napájení se na LCD dispeji zobrazí verze software (příklad FW 1.0-15:25 / jan 7 2017), následně se provede kalibrace polohy kabiny (kabina pojede nahoru). Až se najetím aktivuje (rozpojí) koncový spínač pojede kabina do 1. patra, kde se zastaví. Výtah je připraven. Nyní můžeme kabinu volat z libovolného do libovolného patra (1P-4P). Při jízdě kabiny (nahoru, nebo dolů) je blikáním modré LED diody signalizován chod snímače pulsů. Pokud z nějakého důvodu výtah přejede stanici ve 4. patře a najede na koncový spínač, pohon klece se zastaví (nehrozí přetržení provázku). Pohon má jako spojku převodů - motor gumičku (dojde k prokluzování v případě zaseknutí převodů).

Schéma zapojení výtahu

Deska spojů

Video FW 1.1 (jízda, kalibrace, test vstupů)

Video FW 1.0 (jízda, kalibrace, test vstupů)

Aktualizováno 16.5.2017

Fotografie ze stavby prototypu Merkur a Arduino na plošném spoji (PCB: relátka jsou jiná - co dům dal, dále nejsou vidět blokovací kondenzátory ze spodu desky, tlumivka atd...). Merkur jako takový je hračka a tomu i odpovídá přesnost kovových částí (především velké vůle). Na videu je vidět částečné zasekávání při jízdě ("šišatá" převodovka a ozubená kola).

Upravené uchycení mechaniky převodu (zadrhávání), kabina z PVC namísto kovu (byla moc těžká), odrušení motoru (zener diody 5V, tlumivka, kondenzátory u motoru)

 Seznam součástek (jeden kus desky)

Pokud chceme používat i LCD display, musíme použít tento display + I2C kabel (4 žilový kabel) na propojení s hlavní deskou (cena cca 300,-)

Plošný spoj (printed.cz) - výroba 40ks desek (maska, potisk, cín, vrtání) tj. 96,- ks