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

Старик Похабыч · 22 Ноя 2020

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.

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.

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:

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

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

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.

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.

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.

Варианты корпусов:

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

Народ, здрасте. Помогите разобраться... Скачал все библиотеки...но не компилируется и все....ошибка в библиотеке U8GLib... Она скачана по ссылке на Гитхабе. Пробовал разные версии ардуино IDE,ставил ту, которая у аврора...1.8.12 даже найтли поставил- НЕ КОМПИЛИРУЕТСЯ лог вот такой. Скачал...

community.alexgyver.ru

Описание сборки мной на макетке, спустя некоторое время

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

Народ, здрасте. Помогите разобраться... Скачал все библиотеки...но не компилируется и все....ошибка в библиотеке U8GLib... Она скачана по ссылке на Гитхабе. Пробовал разные версии ардуино IDE,ставил ту, которая у аврора...1.8.12 даже найтли поставил- НЕ КОМПИЛИРУЕТСЯ лог вот такой. Скачал...

community.alexgyver.ru

Anatolyj · 14 Июл 2020

Где в скетче сделать инверсию шаговика. Мне надо, чтобы он крутился по часовой стрелке. Сейчас крутит против часовой

const int stepsPerRevolution = - 4096; Может здесь

Старик Похабыч · 14 Июл 2020

Проводочками надо.

Anatolyj · 14 Июл 2020

на 180 перевернуть не проблема, но на драйвере колодка. Перепаивать надо.

Старик Похабыч · 14 Июл 2020

Тогда изменить порядок
const int motorPin1 = 6;
const int motorPin2 = 7;
const int motorPin3 = 8;
const int motorPin4 = 9;
на
const int motorPin1 = 7;
const int motorPin2 = 6;
const int motorPin3 = 9;
const int motorPin4 = 8;

Кажется так.

Anatolyj · 15 Июл 2020

вот так заработало в другую сторону
const int motorPin1 = 9;
const int motorPin2 = 8;
const int motorPin3 = 7;
const int motorPin4 = 6;

Старик Похабыч · 15 Июл 2020

Точно! я ж когда разворачивал направление в принтере просто переворачивал колодку полностью

fokusni4ek · 1 Авг 2020

Подскажите плиз ...сборка как на схеме у Алекса?

Старик Похабыч · 1 Авг 2020

Схемы подключения есть в 1-ых сообщениях, Что то точно как у Алекса, что то на других пинах

fokusni4ek · 1 Авг 2020

Старик Похабыч написал(а):
Схемы подключения есть в 1-ых сообщениях, Что то точно как у Алекса, что то на других пинах

Ок...спасибо!

Anatolyj · 3 Авг 2020

Старик Похабыч написал(а):
Точно! я ж когда разворачивал направление в принтере просто переворачивал колодку полностью

собираю другу подарок из модели танка т 34. Напечатал две шестеренки большую на башню и маленькую на шаговик. Подключил к ардуино крутится плавно. Подключаю концевик, экран и энкодер больше 40 градусов не поворачивает. Полагаю надо менять шаги в скетче. Это здесь
const int stepsPerRevolution

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

Менять можно. Там такая ситуация, что я считаю нулевой концевик стоит где то и я не кручу более какого то кол-ва градусов. Есть софт. ограничение. Его надо поменять в зависимости от передаточного числа шестеренок.
вот тут: eeprom_proc.ino, строки в р-не 157

C++:

        enc_pos = min(enc_pos + 1, 180);
      }
      if (enc.isLeft())
      {
        enc_pos = max(enc_pos - 1, 0);

Если максимум 40 градусов, то отношение шестеренок где то 1:4.5, тогда для оборота на 180 надо вместо 180 ставить 810, это раз. Но! для хранения данных в EEPROM используется один байт. т.е 255 максимум. Да и хранить значения в попугаях не хорошо. Тогда тут оставляем градусы и ищем
1) вот эту строку
stepper1.Write(enc_pos); // устанавливаем текущую позицию
и в ней enc_pos умножаем на 4.5
2) чуть ниже еще одна такая же строка
stepper1.Write(enc_pos);
в ней делаем аналогично.
Это будет работать только калибровка!
далее надо найти аналогичные "stepper1.Write( " строки во всех файлах проекта и умножить их на передаточное число. Лучше его тогда в начало вписать в #define

Anatolyj · 4 Авг 2020

Старик Похабыч написал(а):
Менять можно. Там такая ситуация, что я считаю нулевой концевик стоит где то и я не кручу более какого то кол-ва градусов. Есть софт. ограничение. Его надо поменять в зависимости от передаточного числа шестеренок.
вот тут: eeprom_proc.ino, строки в р-не 157

C++:

enc_pos = min(enc_pos + 1, 180); } if (enc.isLeft()) { enc_pos = max(enc_pos - 1, 0);

Если максимум 40 градусов, то отношение шестеренок где то 1:4.5, тогда для оборота на 180 надо вместо 180 ставить 810, это раз. Но! для хранения данных в EEPROM используется один байт. т.е 255 максимум. Да и хранить значения в попугаях не хорошо. Тогда тут оставляем градусы и ищем
1) вот эту строку
stepper1.Write(enc_pos); // устанавливаем текущую позицию
и в ней enc_pos умножаем на 4.5
2) чуть ниже еще одна такая же строка
stepper1.Write(enc_pos);
в ней делаем аналогично.
Это будет работать только калибровка!
далее надо найти аналогичные "stepper1.Write( " строки во всех файлах проекта и умножить их на передаточное число. Лучше его тогда в начало вписать в #define

Так должно получиться
stepper4,5.Write(enc_pos);
//delay(25);
old_enc_pos = enc_pos;
//Serial.println(enc_pos);

1 - режим "external driver" (A4988) значит может так
stepper1.Write(enc_pos 4,5)

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

вполне может быть, я не пробовал с драйвером. Может еще что то надо менять будет.

Anatolyj · 4 Авг 2020

Старик Похабыч написал(а):
вполне может быть, я не пробовал с драйвером. Может еще что то надо менять будет.

stepper1.Write(enc_pos); // устанавливаем текущую позицию
и в ней enc_pos умножаем на 4.5 не могу понять как правильно stepper1.Write(enc_pos * 4.5) так
#define stepper1.Write(enc_pos * 4.5) и так

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

в начале файла, что бы легче менять:
#define KP 4.5

каждый write на:
stepper1.Write(enc_pos * KP);

Anatolyj · 4 Авг 2020

Anatolyj написал(а):
Так должно получиться
stepper4,5.Write(enc_pos);
//delay(25);
old_enc_pos = enc_pos;
//Serial.println(enc_pos);

Внес изменения. Теперь при калибровке нажимаю концевик. Шаговик останавливается и начинает дальше крутить на 360 градусов

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

давай от печки. шестеренки разных размеров ? где какая стоит, сколько у какой зубъев

Anatolyj · 4 Авг 2020

Старик Похабыч написал(а):
в начале файла, что бы легче менять:
#define KP 4.5

каждый write на:
stepper1.Write(enc_pos * KP);

в начале eeprom_proc.ino
#define KP 4.5

На шаговике стоит 22 зуба (ведущая) на башне 96 зубьев (ведомая). Итого получается 96/22=4,36 (ты почти угадал с 4,5)

в curservonaliv ino вот эта строка Cur_servo_pos = 180;

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

Значит так, позиции не трогаем, они как были в градусах так и пускай остаются в градусах БАШНИ. что бы получить из них градусы шаговика надо градусы башни умножить на 4.36. Тут все четко.
Дальше что надо проверить.
Тут возможен такой вариант, что надо править библиотеку,.. точно надо , смотри:
я считаю мат. угол, это мои изменения в библиотеки, поэтому точно мои. и у автора тоже как то так сделано. угол сервы только от 0 до 359. т.е. больше 1 оборота задать затруднительно. Тут надо подумать как сделать.
надо открыть вот этот файл в библиотеке AsyncStepperLib.cpp
и найти место

C++:

float AsyncStepper::GetCurrentAngle() const
{
    return 360.0f * _currentStep / _motorSteps;
}

unsigned int AsyncStepper::GetCurrentAngleMath() const
{
    unsigned int res=360.0f - 360.0f * _currentStep / _motorSteps;   
    return res%360;
}

Это вычисление углов. простой и математический. они ограничены 360 градусами...Возможно в библиотеке надо 360 заменить на 1560 (4,36 по 360), тогда будет корректно работать на несколько оборотов.

Надо посмотреть как степпер ведет себя, если ему дать больше одного полного оборота, я не пробовал.

Anatolyj · 4 Авг 2020

Старик Похабыч написал(а):
Значит так, позиции не трогаем, они как были в градусах так и пускай остаются в градусах БАШНИ. что бы получить из них градусы шаговика надо градусы башни умножить на 4.36. Тут все четко.
Дальше что надо проверить.
Тут возможен такой вариант, что надо править библиотеку,.. точно надо , смотри:
я считаю мат. угол, это мои изменения в библиотеки, поэтому точно мои. и у автора тоже как то так сделано. угол сервы только от 0 до 359. т.е. больше 1 оборота задать затруднительно. Тут надо подумать как сделать.
надо открыть вот этот файл в библиотеке AsyncStepperLib.cpp
и найти место

C++:

float AsyncStepper::GetCurrentAngle() const { return 360.0f * _currentStep / _motorSteps; } unsigned int AsyncStepper::GetCurrentAngleMath() const { unsigned int res=360.0f - 360.0f * _currentStep / _motorSteps; return res%360; }

Это вычисление углов. простой и математический. они ограничены 360 градусами...Возможно в библиотеке надо 360 заменить на 1560 (4,36 по 360), тогда будет корректно работать на несколько оборотов.

Надо посмотреть как степпер ведет себя, если ему дать больше одного полного оборота, я не пробовал.

Так это менять
#define KP 4.5
каждый write на:
stepper1.Write(enc_pos * KP);
enc_pos = min(enc_pos + 1, 810)

или только в библиотеке менять

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

Надо и так и так. библиотека работает с углами от 0 до 359, а надо что бы работала с углами от 0 до 1560. ну или что бы проще было до 1800, 5 обороторв.
Ну и соотв. угол нудно давать на вход, а это то, что надо в программе изменить: то, что выше.

Сейчас внесу кой какие правки в библиотеку на скорую руку, что бы углы можно было задавать не только 0-360, а с большим диапазоном. выложу сюда

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

@Anatolyj, В прикреплении видоизмененная библиотека, рассчитана на 5 оборотов шаговика, вроде бы корректно работает по углам.
С этими изменениями :
#define KP 4.36
каждый write на:
stepper1.Write(enc_pos * KP);
еще!
там где получаем позицию башни, а именно читаем положение шаговика, такая конструкция:
stepper1.GetCurrentAngleMath();
пример:
int16_t old_enc_pos = stepper1.GetCurrentAngleMath();
надо привести к углам башни, т.е.
int16_t old_enc_pos = stepper1.GetCurrentAngleMath()/KP;

Это строка
enc_pos = min(enc_pos + 1, 180);
ограничивает вращение башни от 0 до 180 градусов. Ее не трогать. Если надо увеличить угол расстаноки стаканов, то надо 180 заменить на требуемое.

Может быть стоит библиотеку кинуть локально, прям в каталог проекта.

Anatolyj · 4 Авг 2020

Спасибо!!! Вернусь с работы попробую.

Старик Похабыч · 4 Авг 2020

Главное надо помнить, что прошивка работает с углами башни, физические углы, которые не могут быть больше 360, а вот шаговик работает еще и с оборотами теперь. Т.е. когда говорим ему угол или спрашиваем угол у него, надо приводить к физическим углам, умножив или поделив на передаточное число шестеренок.

Anatolyj · 4 Авг 2020

ну вот же и все! Надо мне учить больше матчасть

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

Комментарии

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

✩✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

✩✩✩✩✩✩✩

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

Вложения

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★★★★★★★

Вложения

★✩✩✩✩✩✩

★★★★★★★

★✩✩✩✩✩✩