Hướng dẫn sử dụng K40 Laser Cooling Guard: 12 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

K40 Laser Cooling Guard là một thiết bị cảm nhận tốc độ dòng chảy và nhiệt độ của chất lỏng làm mát của Laser K40 Co2. Trong trường hợp tốc độ dòng chảy giảm xuống dưới một mức nhất định, Bộ bảo vệ làm mát sẽ cắt công tắc Laser để ngăn tia laser bị quá nhiệt. Nó cũng cho bạn biết lượng chất lỏng đi qua ống mỗi phút và ở nhiệt độ nào.

Tôi đã làm một video Youtube khá chi tiết về bản dựng này, vì vậy nếu bạn muốn tự tạo, hãy làm theo các bước.

Bước 1: Chúng ta cần gì

1 Arduino Nano

1 Màn hình LCD 1602 (16x2rows)

1 Cảm biến tốc độ dòng chảy / Cảm biến lưu lượng nước lỏng 3/4 Hall Effect

1 Bảng chuyển tiếp / 5v KF-301

1 điện trở nhiệt 10k

1 điện trở 10k

2 điện trở 1k

1 breadboard hoặc PCB tạo mẫu / Tôi đã làm một PCB trong video mà bạn có thể tải xuống và đặt hàng tại đây:

bit.ly/34N6dXH

Ngoài ra, tôi đã tạo một danh sách mua sắm trên Amazon với tất cả các thành phần:

amzn.to/3dgVLeT

Bước 2: Sơ đồ

Sơ đồ là thẳng về phía trước, tuy nhiên tôi sẽ khuyến nghị không sử dụng chân D0 vì nó được Arduino sử dụng cho giao tiếp nối tiếp. Bạn có thể dễ dàng sử dụng một mã pin miễn phí khác. Chỉ có điều cần làm là thay đổi "0" thành cổng bạn kết nối bảng chuyển tiếp trong mã.

Bước 3: Arduino Nano

Bước 4: Nhiệt điện trở

Đối với nhiệt điện trở, chúng ta cần phải xây dựng một bộ chia điện áp, do đó chúng ta kết nối điện trở lại 10k trong paralell giữa mặt đất và nhiệt điện trở. Một điện trở nhiệt về cơ bản là một điện trở thay đổi điện trở theo nhiệt độ.

Để có được một số đọc trong độ. f hoặc c chúng ta cần biết nhiệt điện trở này cung cấp cho chúng ta những giá trị nào ở 100 độ. c và 0 độ c.

Tôi đã đo điều này và đưa kết quả vào mã Arduino của mình. Với một số phép toán, giờ đây nó sẽ tính toán và hiển thị nhiệt độ. Điều quan trọng là bạn sử dụng một điện trở 10k làm giá trị cho 100 độ. c là khác nhau so với nhiệt điện trở 100k. Vì sau này chúng tôi sử dụng thiết bị này để biết cách làm ấm chất lỏng làm mát, tôi khuyên bạn nên đi với các giá trị điện trở được nhập trước. Trong trường hợp đó, bạn không cần phải thay đổi bất cứ điều gì.

Nhiệt điện trở không có bất kỳ phân cực nào.

Bước 5: Màn hình LCD 1602

Vì tôi không sử dụng giao diện nối tiếp cho màn hình LCD nên tôi kết nối trực tiếp nó với Arduino. Tôi đã sử dụng hai điện trở 1k giữa mặt đất và V0 để điều chỉnh độ tương phản của màn hình. Tuy nhiên, bạn nên sử dụng một chiết áp để có mức độ tương phản có thể điều chỉnh được. Khi chúng ăn mòn theo thời gian, tôi đã đi với một giá trị điện trở cố định.

Nếu không, chúng ta cần kết nối tất cả các dây như trong sơ đồ

Bước 6: Cảm biến dòng chảy

Về cơ bản, cảm biến hiệu ứng dòng chảy Hall là một bộ tạo xung. Trong một đoạn ống hoặc một vỏ bọc kín nước có một rôto quay khi chất lỏng đi qua. Trên các cạnh của rôto là các nam châm nhỏ có thể tạo cảm ứng với một cuộn dây nhận.

Sau đó, các xung này có thể được đếm bằng Arduino cho ví dụ.

Với một chút toán học và mã, giờ đây chúng ta có thể dịch các xung này sang Lít mỗi phút.

Cảm biến dòng chảy cần 5v để hoạt động và có dây màu vàng thứ ba cho tín hiệu kết nối với cổng D2 của Arduino Nano của chúng tôi.

Cảm biến dòng chảy mà tôi sử dụng (trong danh sách mua sắm của Amazon) có số đọc tối thiểu là 2L / phút, mức khá giới hạn đối với K40 Laser vì đối với thiết lập của tôi, "nước dùng" làm mát chạy qua bộ tản nhiệt, ống laser và tốc độ dòng chảy tương tự máy đo sử dụng ống 8mm. Ngay cả khi tôi sử dụng một máy bơm khá mạnh, chỉ có 1, 5L / phút thoát ra ở cuối. Tôi đã gặp một số vấn đề ngay từ đầu như cảm biến lưu lượng không hiển thị bất cứ điều gì…. Tôi đã kết thúc việc gắn cảm biến theo chiều dọc vào bể chứa để có đủ tốc độ dòng chảy cho cảm biến mã hóa… Cuối cùng, tôi sẽ khuyến nghị sử dụng một cảm biến tốc độ dòng chảy khác chính xác hơn… bạn tìm thấy chúng trên ebay từ Trung Quốc với giá 6 đô la..

Bước 7: Bảng chuyển tiếp

Rơ le là một công tắc cơ điện. Khi Arduino gửi tín hiệu (+ 5v) đến bảng chuyển tiếp, rơle sẽ đóng lại. Đây là một rơ le tác động kép, đầu tiên bạn hàn nối đất với đất, thứ hai bạn có thể hàn vào mặt mở hoặc mặt đóng của rơ le. Điều gì có nghĩa là khi rơle không nhận được tín hiệu từ Arduino, nó vẫn mở (đèn Tắt), hãy hàn nó vào phía bên kia và nó đóng lại (đèn Bật) khi không nhận được tín hiệu từ bảng Arduino. Trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi muốn rơle ở trạng thái Tắt (mở mạch) khi không nhận được tín hiệu.

Để chắc chắn, hãy sử dụng Đồng hồ vạn năng của bạn và đo các chân của bảng.

Đèn LED màu đỏ cho biết rằng bo mạch không nhận được bất kỳ tín hiệu nào từ Arduino. Màu đỏ và màu xanh lá cây có nghĩa là có tín hiệu và Rơ le đang chuyển đổi.

Bước 8: Mã

Bây giờ đây là những gì hệ thống này làm:

Nó đọc cảm biến lưu lượng và nhiệt điện trở.

Miễn là tốc độ dòng chảy trên 0, 5L / phút, arduino sẽ đóng rơle, điều đó có nghĩa là ống laser có thể hoạt động.

Nếu tốc độ dòng chảy giảm do lỗi máy bơm hoặc bạn chỉ đơn giản là quên bật nó, rơ le sẽ mở và tia laser sẽ tự động tắt.

Bạn có thể tiếp tục và thêm mã để đặt nhiệt độ giới hạn mà tia laser cũng sẽ tắt… tùy thuộc vào bạn.

Trong thiết lập này, màn hình chỉ hiển thị nhiệt độ mà không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến rơle.

Bạn cũng có thể cài đặt yếu trong mã, tôi đã thêm mô tả bên cạnh các giá trị để bạn biết nó là gì.

Ví dụ, bạn có thể hoán đổi độ. C đến độ. F chỉ bằng cách hoán đổi hai chữ cái (được mô tả trong tệp mã).

Bước 9: Bảng điều khiển

Đây là tệp cho nhà ở của tòa nhà của chúng tôi sử dụng PCB mà tôi đã thiết kế (bước dưới đây)

Các định dạng tệp là: Corel Draw, Autocad hoặc Adobe Illustrator

Tôi đã thêm PCB làm tham chiếu kích thước trong các tệp này phải được xóa trước khi cắt nó bằng Máy cắt Laser.

Các bộ phận được sắp xếp theo cách mà bạn có thể khắc Logo và tên trước tiên, sau đó dừng máy khi máy đã thông qua và cắt nó ra.

Tệp được làm cho ván ép hoặc acryllics 4mm!

Bước 10: PCB

Như bạn thấy trong video, tôi đã gặp một số vấn đề và lỗi trên Bố cục PCB đầu tiên của mình… Tuy nhiên, tôi đã sửa chúng bằng cách tải tệp này lên đây. Bạn chỉ cần tải tệp zip này lên bất kỳ trang web nào của Nhà sản xuất PCB và đặt hàng.

PCB được làm bằng Kicad, một phần mềm miễn phí tải xuống!

Vui lòng kiểm tra tệp của chính mình trước khi đặt hàng! Tôi không chịu trách nhiệm trong trường hợp có lỗi hoặc sự cố với bố cục!

Bước 11: Thiết lập nó

Bước cuối cùng là thiết lập K40 Laser Cooling Guard.

Tiếp điểm rơ le cần được nối nối tiếp giữa công tắc laser của máy Laser K40. Do đó, bạn có thể hàn nó vào giữa chính công tắc nằm trên nắp thiết bị của máy hoặc bạn có thể nối nó trực tiếp với nguồn điện. Trong trường hợp của tôi, có hai dây cáp màu hồng đi đến công tắc từ nguồn điện của tôi, vì vậy tôi đã ngắt kết nối một dây và nối mạch ở giữa (trong serie) bằng kẹp cáp Wago.

Tôi quyết định nối đồng hồ đo lưu lượng làm phần cuối cùng của dây chuyền ngay trước khi chất lỏng chảy ngược vào bể chứa.

Trong trường hợp của tôi, vì tôi đã có một đồng hồ đo lưu lượng tương tự, tôi đã đặt hàng một điện trở nhiệt với một phích cắm kim loại có thể vặn chặt vào nó. Nếu không, bạn có thể chỉ cần nhúng nhiệt điện trở vào bể chứa. Đảm bảo rằng nó được đặt bên cạnh ổ cắm để đọc chính xác hơn.

Đảm bảo rằng bạn ngắt kết nối Laser của mình khỏi Mains trước khi mở nắp!

Và bạn đã hoàn thành! Hãy cho tôi biết suy nghĩ của bạn.