Arduino UNO - Merkur Lift

Vytisknout
ELEKTRONIKA
Zobrazení: 6876

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...).

arduino uno vytah

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

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

schema

Deska spojů

deska

DSC 1185

DSC 1186

DSC 1195

25ks

Video FW 1.1 (jízda, kalibrace, test vstupů)

Video FW 1.0 (jízda, kalibrace, test vstupů)


Aktualizováno 16.5.2017

DSC 1187

DSC 1189

DSC 1190

DSC 1191

DSC 1192

DSC 1194

DSC 1196

DSC 1198

DSC 1200

DSC 1201

DSC 1202

DSC 1203

DSC 1204

DSC 1205

DSC 1206

DSC 1209

DSC 1210

DSC 1207

DSC 1208

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).

DSC 0264

DSC 0268

DSC 0272

DSC 0273

DSC 0274

DSC 0275

DSC 0277

DSC 0279

DSC 0279

DSC 0282

DSC 0283

DSC 0292

DSC 0293

DSC 0294

DSC 0295

DSC 0296

DSC 0297

DSC 0298

DSC 0299

DSC 0300

DSC 0301

DSC 0302

DSC 0303

DSC 0304

DSC 0305

DSC 0306

DSC 0307

DSC 0308

DSC 0309

DSC 0310

DSC 0312

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

DSC 0318

DSC 0319

DSC 0321

DSC 0323

DSC 0325

DSC 0326

DSC 0327

DSC 0356

DSC 0357

DSC 0358

DSC 0359

DSC 0360

DSC 0361

DSC 0361

DSC 0368

DSC 0369


 Seznam součástek (jeden kus desky)

Označení Hodnota TME Cena za ks/ x-ks
K1, K2, K3 Svorkovnice RM5 do PCB šroubovací http://www.tme.eu/cz/details/dg301-5.0-2p12/svorkovnice-do-plosnych-spoju/degson-electronics/dg301-50-02p-12-00ah/ 3,9,-/ 11,7,-
SW1, SW2, SW3, SW4 Mikrospínač http://www.tme.eu/cz/details/1301.9303/mikrospinace-tact-pcb/schurter/ 5,14,-/ 20,5,-
D1 1N4007 http://www.tme.eu/cz/details/1n4007-dc/univerzalni-diody-tht/dc-components/1n4007/ 0,72,-/ 0,72,-
D2, D8, D9 1N5817 http://www.tme.eu/cz/details/1n5817/diody-schottky-tht/dc-components/  1,6,-/ 1,6,-
DZ1, DZ2 BZX85V-5V http://www.tme.eu/cz/details/bzx85c5v1-tap/zenerovy-diody-tht/vishay/  1,3,-/ 2,6,-
D3, D4, D5, D7 LED rudá 5mm http://www.tme.eu/cz/details/l-53id/led-diody-tht-5mm/kingbright-electronic/ 1,47,-/ 5,8,-
2x LED kabiny bílá LED 5 mm http://www.tme.eu/cz/details/osm5dk5111a-cr/led-diody-tht-5mm/optosupply/osm5dk5111a-crled16/  6,6,-/ 13,2,-
C2, C3 22pF http://www.tme.eu/cz/details/16.00m-hc49-s/krystalove-rezonatory-tht/yic/  0,2,-/ 0,4,-
C1, C7, C8 100nF/50V kerko http://www.tme.eu/cz/details/cm-100n-x7r/kondenzatory-mlcc-tht/sr-passives/ 1,36,-/ 4,-
C4, C5, C6, C9 1mF/16V elit http://www.tme.eu/cz/details/km1000_16/elektrolyticke-kondenzatory-tht-105c/samxon/km-1000u16v/ 3,7,-/ 3,7,-
R1 680/0,25W http://www.tme.eu/cz/details/1_4w680r/uhlikove-rezistory-tht-14w/royal-ohm/cfr0w4j0681a50/ 0,18,-/ 0,18,-
R2, R3, R4 10K/0,25W http://www.tme.eu/cz/details/1_4w10k/uhlikove-rezistory-tht-14w/royal-ohm/cfr0w4j0103a50/  0,2,-/ 0,6,-
R5, R6, R9 1K/0,25W http://www.tme.eu/cz/details/1_4w1.0k/uhlikove-rezistory-tht-14w/royal-ohm/cfr0w4j0102a50/ 0,2,-/ 0,6,-
R7, R8, LED kabiny 220/0,25W http://www.tme.eu/cz/details/cf1_4w-220r/uhlikove-rezistory-tht-14w/sr-passives/  0,2,-/ 0,6,-
REL1, REL2 Relé G5RL (5V přep.) http://www.tme.eu/cz/details/g5rl-1-e-hr-5dc/elektromagneticka-rele-miniaturni/omron/g5rl-1-e-hr-5vdc/  52,-/ 104,-
Q1 16MHZ krystal http://www.tme.eu/cz/details/16.00m-hc49-s/krystalove-rezonatory-tht/yic/  16,6,-/16,6,-
SP1 Piezo reproduktor (AL60P) http://www.tme.eu/cz/details/ld-bzen-1201/elektromag-signalizatory-bez-generatoru/loudity/  8,1,-/ 8,1,-
L1 Tlumivka 0,85mH/3A http://www.tme.eu/cz/details/7111-rc/prstencove-tlumivky/bourns/ 86,2,-/ 86,2,-
T1, T2, T3 BC546 http://www.tme.eu/cz/details/bc546a/tranzistory-npn-tht/semtech-electronics-limited/bc546a-bulk/ 0,5,-/ 1,5,-
X1 USB konektor http://www.tme.eu/cz/details/usb-b-s-ra/konektory-usb-a-ieee1394/adam-tech/ 15,8,-/ 15,8,-
USB kabel USB B - USB A (k tiskárně) http://www.tme.eu/cz/details/ak-300102-018-s/kabely-a-adaptery-usb/assmann/ 24,9,-/ 24,9,--
USB zdroj Zdroj 5V/ 2A http://www.tme.eu/cz/details/sga12e05-usb/napajeci-adaptery-do-zasuvky/mean-well/  240,-/ 240,-
IC1 ATMEGA328P http://www.tme.eu/cz/details/atmega328-pu/mikroprocesory-atmel-avr-tht/microchip-atmel/ 52,5,-/ 52,5,-
I2C 4 pin řadový konektor 2,54mm http://www.tme.eu/cz/details/zl201-04g/konektory-hrebinky/connfly/ds1021-1_4sf1-1/ 0,9,-/ 0,9,-
IC1-patice Patice DIL28 http://www.tme.eu/cz/details/gold-28p-w/presne-patice/ninigi/gold-28p-w/ 19,3,-/ 19,3,-
ICSP 2x5 pin řadový konektor 2,54mm http://www.tme.eu/cz/details/mx-90130-1110/konektory-hrebinky/molex/901301110/ 16,7,-/ 16,7,-
25x Lisovací oko na kabel Ø0,75xM3,5 http://www.tme.eu/cz/details/bm00113/konektory-izolovane/bm-group/bm-00113/ 1,29,-/ 32,3,-
4x Lisovací koncovka na kabel Ø0,75 http://www.tme.eu/cz/details/966066-1/klestiny/te-connectivity/ 1,6,-/ 6,4,-
12x Stahovací pásek http://www.tme.eu/cz/details/bmb0824/stahovaci-pasky/bm-group/ 0,14,-/ 1,62,-
Celkem za kus v Kč  693,-

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

printed cenik vytah

Arduino
Merkur
Boffin
ATMEGA328