Наливатор с ОЛЕД дисплеем , MP3-плееером, LED подсветкой , шаговиком или сервой.

Наливатор с ОЛЕД дисплеем , MP3-плееером, LED подсветкой , шаговиком или сервой.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ.
Наливатор на с дисплеем OLED , MP3 плеером, 3-мя режимами налива , светодиодной подсветкой , рассчитаный на максимум 6 рюмок.

Подробное описание подключения.

Контроллер
Вся конструкция тестировалась на ардуино нано.

nano.jpg

Распределение пинов:

0

Аппаратный сериал, при работе с шаговым двигателем на него подключается кнопка нулевого положения сервы.

1

Аппаратный сериал.

2

A энкодера

3

B энкодера

4

Кнопка энкодера

5

Канал управления адресной светодиодной лентой.

9

Канал управление сервоприводом

10

к RX плеера (через резистор 1к)

11

к TX плеера (через резистор 1к)

12

к BUSY плеера

13

Канал управление помпой

A0-A3

A4,А5
SDA, SCL

А6-А7
свободными остаются пины: 6, 7, 8. При смене сервопривода на шаговый двигатель они будут задействованы, а так же будет задействован пин 0 на концевик нулевого положения. 1-ый пин будет давать возможность выводить в монитор порта отладочные сообщения. Данный вид подключения пока реализован частично, рассчитан на микросхему ULN2003APC, которая часто идет в комплекте с шаговым двигателем 28BYJ-48.









Дисплей
Монохромный дисплей с разрешение 128х64
Подключение I2C, (А4 и А5 )
Скетч гарантированно поддержи
вает 2 дисплея: SH1106 1.3 дюйма и SSD1306 . По идее должен поддерживать графический ЖК дисплей 12864. Библиотека поддерживает и другие дисплеи.
1106.jpg1306.png12864.png
Библиотека U8glib.
В проект добавлены руссифицированные шрифты.
Настройка дисплея осуществляется выбором соотв. строки в файле silver_naliv_20.ino, строки 12-16
C++:
// выбор нужного драйвера дисплея
//U8GLIB_SH1106_128X64 Display(U8G_I2C_OPT_NONE);  // I2C / TWI
U8GLIB_SH1106_128X64 Display(U8G_I2C_OPT_DEV_0|U8G_I2C_OPT_FAST);  // Dev 0, Fast I2C / TWI
//U8GLIB_SSD1306_128X64 Display(U8G_I2C_OPT_NONE | U8G_I2C_OPT_DEV_0); // I2C / TWI
//U8GLIB_SSD1306_128X64 Display(U8G_I2C_OPT_DEV_0 | U8G_I2C_OPT_NO_ACK | U8G_I2C_OPT_FAST); // Fast I2C / TWI
Распиновка дисплеев в моем случае не совпадает! Будьте внимательны при подключении.

Энкодер.
Для работы используется мини-библиотека encMinim.h, работает без аппаратного прерывания, но вполне надежно. Для управления используется клик кнопкой, повороты вправо и влево, повороты с нажатой кнопкой, а так же удержание кнопки, как отмена.
Опробовано 2 типа энкодеров:
enc2.pngenc1.png
Отличие подключения 1-го от 2-го заключается в подключении +5 в для второго, и некотором отличии в коде.
Изменение в необходимо сделать в файле encMinim.h
Для первого типа:
C++:
 /* pinMode2 (_clk, INPUT);
  pinMode2 (_dt, INPUT);
  pinMode2 (_sw, INPUT);
*/
  pinMode2 (_clk, INPUT_PULLUP);
  pinMode2 (_dt, INPUT_PULLUP);
  pinMode2 (_sw, INPUT_PULLUP);
Для второго типа:
C++:
  pinMode2 (_clk, INPUT);
  pinMode2 (_dt, INPUT);
  pinMode2 (_sw, INPUT);
  /*
  pinMode2 (_clk, INPUT_PULLUP);
  pinMode2 (_dt, INPUT_PULLUP);
  pinMode2 (_sw, INPUT_PULLUP);
  */

MP3 - плеер
В качестве плеера используется DFPlayer , он же MP3-TF-16P
DFPlayer.png
У плеера есть встроенный усилитель, но звук от него довольно тихий. Так же есть возможность вывести часть управления на внешние кнопки миную контроллер, но я не увидел в этом необходимости.
Подключение питания к 5 вольтам.
Подключение к ардуино по 3-м (!) проводам. RX , TX и BUSY. Два первых провода передают и получают данные к/от ардуино по программному serual- порту, такие как : запуск и остановка треков, изменение громкости, получение кол-ва треков на мини-сд-карте. Эти провода надо подключать через резистор номиналом 1-2 килоОма. Третий провод предназначен для получения информации о состоянии плеера: идет воспроизведение или нет. В принципе такую информацию можно получить через команду по Serial, но это может подвешивать работу всего устройства, в то время как чтение порта практически ни на что не влияет.
Структура карты:
На карте должно быть 2 подкаталога "01" и "02". Каталог "01" содержит музыкальные треки для фоновой мелодии, а "02" содержит тосты для воспроизведения налива. В принципе названия могут быть любыми, главное что бы каталог с музыкальными фрагментами для фоновой мелодии были в начале по алфавиту. При изменении кол-ва музыкальных треков на карте при включении наливатора будет запущена конфигурационная процедура настройки, в которой следует указать кол-во мелодий для фона, все остальные скетч будет считать тостами.

ВАЖНО! Папка с музыкой должна копироваться или создаваться на карте 1-ой! Именно треки в 1-ой созданной папке будут считаться музыкой.
В отдельном посте опубликую ссылки на свои мелодии и тосты, с текстовыми описаниями. Попробуем сделать обмен тостами.
Библиотека для плеера

Подсветка мест для налива
Для подсветки мест используется адресная светодиодная лента и библиотека FastLED
LED.png
Можно использовать как 1 отдельный светодиод на место, так и вот такие кольца, а так же огрызки ленты по несколько светодиодов.
Ограничение одно - на всех местах для налива должно быть одинаковое число светодиодов.
Файл silver_naliv_20.ino
Общее число светодиодов рассчитывается как число светодиодов на 1 место помноженное на число мест.
В данном примере используется по 1-му светодиоду на место.
C++:
#define NUM_LEDS  LEDs_per_Drink*max_DrinkCount // Кол-во диодов (количество светодиодов на рюмку умножить на число рюмок, математика, 3-ий класс
Строки 42-45
C++:
#define max_DrinkCount 5               // Максимальное кол-во рюмок, при подключении на аналоговые пины максимум 6 рюмок при нано
#define LEDs_per_Drink 1               // Число светидиодов на рюмку, считается что под рюмкой такое число лампочек
Номер 1-го светодиода для каждого мест настраивается отдельно в файле drink_place.ino
C++:
// номер 1-го светодиода для каждой рюмки.  Могут быть не по порядку
  drinks_array[0].N_LED = 32768; // это место парковки и оно не подсвечивается !
  drinks_array[1].N_LED = 0;
  drinks_array[2].N_LED = 1;
  drinks_array[3].N_LED = 2;
  drinks_array[4].N_LED = 3;
  drinks_array[5].N_LED = 4;
В данном примере используется по 12 светодиодов на место.
C++:
#define max_DrinkCount 5               // Максимальное кол-во рюмок, при подключении на аналоговые пины максимум 6 рюмок при нано
#define LEDs_per_Drink 12               // Число светидиодов на рюмку, считается что под рюмкой такое число лампочек
C++:
// номер 1-го светодиода для каждой рюмки.  Могут быть не по порядку
  drinks_array[0].N_LED = 32768;
  drinks_array[1].N_LED = 0;
  drinks_array[2].N_LED = 12;
  drinks_array[3].N_LED = 24;
  drinks_array[4].N_LED = 36;
  drinks_array[5].N_LED = 48;

Подключение помпы и сервопривода
Подключение помпы и сервопривода аналогично проекту Алекса , управлять помпой можно не только драйвером, но и использую реле , транзистор или готовый мосфет-ключ.

Дополнительные библиотеки
DIO2 - для более быстрого доступа к цифровым пинам.
EEPROMex - расширенное управление чтением и записью в EEPROM

Подключение шагового двигателя.
Для подключения шагового двигателя я предлагаю такой вариант:
входы 6 7 8 9 подключаются к in1 in2 in3 in4 платы с микросхемой ULN2003A.
на моторе.png
stepper.jpg
Собирается все просто. К микро кнопке (такая же как стоит на ресете ардуино нано) подпаиваются 2 провода, кнопка вставляется в 1-ую деталь, вторая подпирает ее и изолирует от мотора. Носик надевается на вал двигателя. Его надо надежно закрепить так, что бы кнопка зажималась при вращении и он не мешал движению. Сверху носика еще будет достаточно места, что бы на валу закрепить что то.
на мотор.png крышка.png носик.png
Ссылка на STL
Рыская на просторах Али нашел такое описание данного двигателя. шаг получается 5,625/64, т.е. 4096 шагов на оборот. В скетче изначально использовалось почему то 4076 шагов на оборот (не мое, брал из скетча). Число надо изменить на верное! Думаю сделать это каждый может самостоятельно.
step.png

Варианты корпусов:

Описание сборки мной на макетке, спустя некоторое время
 
Изменено:

Комментарии

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
@Soni666,
За увеличение и уменьшение объема налива отвечают 2 функции в файле menu_proc.ino

Уменьшение и увеличение объема налива:
byte IncreaseDrink(byte old_d) // тут проверка на положение в парковке!
{
  if (drinks_array[0].Position != servo.read()) return;
  (old_d >= max_Drink ) ? old_d = min_Drink : old_d++;
 
  return old_d;
};
//------------------------------------------------------//
byte DecreaseDrink(byte old_d)
{
  if (drinks_array[0].Position != servo.read()) return; // тут проверка на положение в парковке!
 
    (old_d <= min_Drink ) ? old_d = max_Drink : old_d--;
  return old_d;
};
Рассмотрим на примере с увеличением:
(old_d >= max_Drink ) ? old_d = min_Drink : old_d++;
если условие old_d >= max_Drink выполняется, то объем налитого будет равен min_Drink , т.к. при увеличении на 1 будет превышение максимального объема, иначе идет увеличение на 1.

Что бы изменить шаг процедуры лучше переделать. примерно так (не тестировал!), увеличение и уменьшение в данном случае будет на 2
C++:
byte IncreaseDrink(byte old_d) // тут проверка на положение в парковке!
{
  if (drinks_array[0].Position != servo.read()) return  old_d;
  old_d+=2;
  if (old_d > max_Drink )  old_d = min_Drink; 
  return old_d;
};

byte DecreaseDrink(byte old_d)
{
  if (drinks_array[0].Position != servo.read()) return old_d;
  old_d-=2;
  if (old_d < min_Drink ) old_d = max_Drink;
  return old_d;
};
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
Да. 3-ий провод сигнальный, исключительно для понимания проигрывается ли в данный момент что то или нет. Он необходим для работы наливатора, но для проверки можно без него. Подключить по схеме и загрузить любой пример из библиотеки
 

brabec86

✩✩✩✩✩✩✩
12 Ноя 2019
6
1
Как увеличить скорость сервы? Носик требежит сильно ,все разбрызгивается
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
Лучше этого не делать, но если оч. надо, то можно попробовать менять вот эти параметры.
C++:
#define STEP_TIME 15                        // свободное время между дрыгами сервы, чем больше время, тем проше играть энкодером во время движения, но и серва будет работать медленне
#define SERVO_DELAY 25                      // время необходимое серве для завершения 1-го шага движения.
1-ый параметр это время, которое отдается на все остальные действия в промежутках между шагами сервы, его надо уменьшить. до 10 точно можно.
2-ой это время, которое необходимо серве для выполнения одного шага. У моей сервы время было 23 мс, 25-с запасом. если 25 мс не хватает, то могут быть артефакты.
 

brabec86

✩✩✩✩✩✩✩
12 Ноя 2019
6
1
Лучше этого не делать, но если оч. надо, то можно попробовать менять вот эти параметры.
C++:
#define STEP_TIME 15                        // свободное время между дрыгами сервы, чем больше время, тем проше играть энкодером во время движения, но и серва будет работать медленне
#define SERVO_DELAY 25                      // время необходимое серве для завершения 1-го шага движения.
1-ый параметр это время, которое отдается на все остальные действия в промежутках между шагами сервы, его надо уменьшить. до 10 точно можно.
2-ой это время, которое необходимо серве для выполнения одного шага. У моей сервы время было 23 мс, 25-с запасом. если 25 мс не хватает, то могут быть артефакты.
Менял там, не помогло, краник дергается все равно ((
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
Есть такая функция bool ServoNaliv_by_rumka_asynch (byte rumka) в файле servonaliv.ino
там есть такой кусок
C++:
  // новое вычисление скорости
  if (abs(Delta) > 15) speed_k = speed_k + 0.2; else speed_k = speed_k - 0.3;
  if (speed_k > 3) speed_k = 3;
  if (speed_k < 1) speed_k = 1;
  Step = Step * speed_k;

  // старое вычисление скорости
  /*
    if (abs(Delta) > 20) Step = Step * 3;
    if (abs(Delta) > 5) Step = Step * 2;*/
попробуй убрать новое вычисление и поставить старое. Староне сразу начинает двигаться быстро и замедляется при приближении к месту. Если просто увеличить шаг, то скорее всего можно промахнуться по месту стоянки.

в новом варианте (который подписан как новый) увеличить скорость можно изменяя формулы в строке
if (abs(Delta) > 15) speed_k = speed_k + 0.2; else speed_k = speed_k - 0.3;
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
Как выяснилось на некоторых платах вот такой разводки (задняя сторона) не получилось толком запустить работу с MP3 плеером. Плеер работал только при подключении по USB . Замена платы решило проблему. При этом тестовый пример работает. Т.к. платы у меня такой нет, то понять в чем проблема не получилось.
IMG_20200418_182026.jpg

ЗЫ, Добавлена пара новых тостов.
 

Praporatorr

★★★✩✩✩✩
8 Дек 2019
86
108
Как выяснилось на некоторых платах вот такой разводки (задняя сторона) не получилось толком запустить работу с MP3 плеером. Плеер работал только при подключении по USB . Замена платы решило проблему. При этом тестовый пример работает. Т.к. платы у меня такой нет, то понять в чем проблема не получилось.
Посмотреть вложение 12399

ЗЫ, Добавлена пара новых тостов.
Была подобная проблема с некорректной работой в другом проекте. Решил подачей +5v на конденсатор C7, при этом пин 5v на плате не задействован. 🤷‍♂️
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
Все верно. она есть в доступных библиотеках Ардуино ИДЕ, но ссылку исправил, теперь открывается корректно. Спасибо
 

Praporatorr

★★★✩✩✩✩
8 Дек 2019
86
108
Доделал свою гравицапу )))
 

Вложения

Изменено:

Rexth

✩✩✩✩✩✩✩
25 Апр 2020
9
0
Старик, спасибо за проект. Собрал наливатор и столкнулся со следующей проблемой. первый налив проходит нормально, а после второго налива, перед произнесением тоста, система виснет намертво. если тосты отключить - нормально работает.
 

Rexth

✩✩✩✩✩✩✩
25 Апр 2020
9
0
да, после первого налива тост произносит. всегда один и тот же. а после второго зависает
 

Старик Похабыч

★★★★★★★
14 Авг 2019
4,266
1,303
Москва
Фоновая музыка включена при этом ? Идет ли воспроизведение мелодии до тоста и после тоста ?

Карта не может глючить ?
 

Rexth

✩✩✩✩✩✩✩
25 Апр 2020
9
0
от музыки не зависит. если музыка включена, то после второго налива система виснет, а музыкальный трэк продолжает играть до окончания, следующий не включается. Карту отформатировал, количество тостов поменял, меню в котором надо указать количество музыкальных трэков не вызывается. перепрошивка ардуинки не помогает