K40 Laser Cooling Guard Tutorial: 12 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Охладитель охлаждения лазера K40 Laser Cooling Guard - это устройство, которое измеряет расход и температуру охлаждающей жидкости лазера K40 Co2. В случае, если скорость потока упадет ниже определенного значения, Cooling Guard отключает переключатель лазера, предотвращая перегрев лазерной трубки. Он также показывает, сколько жидкости проходит через трубку в минуту и при какой температуре.

Я сделал довольно подробное видео на Youtube об этой сборке, поэтому, если вы хотите создать свою собственную, следуйте инструкциям.

Шаг 1. Что нам нужно

1 Ардуино Нано

1 1602 ЖК-дисплей (16x2 строки)

1 датчик расхода / датчик расхода воды на эффекте Холла 3/4 дюйма

1 релейная плата / 5 В KF-301

1 10к термистор

1 резистор 10 кОм

2 резистора по 1 кОм

1 макет или прототип печатной платы / Я сделал печатную плату в видео, которое вы можете скачать и заказать здесь:

bit.ly/34N6dXH

Также я составил список покупок Amazon со всеми компонентами:

amzn.to/3dgVLeT

Шаг 2: Схема

Схема проста, однако я бы рекомендовал не использовать вывод D0, поскольку он используется Arduino для последовательного интерфейса. Вы можете легко использовать еще одну свободную булавку. Единственное, что нужно сделать, это изменить «0» на порт, к которому вы подключаете плату реле в коде.

Шаг 3: Arduino Nano

Шаг 4: Термистор

Для термистора нам нужно построить делитель напряжения, поэтому мы подключаем резистор 10 кОм параллельно между землей и термистором. Термистор - это в основном резистор, который изменяет сопротивление в зависимости от температуры.

Чтобы получить значение в градусах. е или с, нам нужно знать, какие значения дает нам этот термистор при 100 градусах. c и 0 градусов c.

Я измерил это и перенес результаты в свой код Arduino. Теперь с помощью математики он вычисляет и отображает температуру. Важно то, что вы используете резистор 10 кОм в качестве значений для 100 град. c отличаются от термистора 100 кОм. Поскольку позже мы будем использовать это устройство, чтобы понять, насколько нагревается охлаждающая жидкость, я предлагаю использовать предварительно введенные значения сопротивления. В этом случае вам не нужно ничего менять.

Термистор не имеет полярности.

Шаг 5: ЖК-дисплей 1602

Поскольку я не использую последовательный интерфейс для ЖК-дисплея, я подключаю его напрямую к Arduino. Я использовал два резистора 1 кОм между землей и V0, чтобы отрегулировать контрастность дисплея. Однако рекомендуется использовать потенциометр для регулировки уровня контрастности. Поскольку они со временем разъедают, я выбрал фиксированное значение сопротивления.

Либо нам нужно соединить все провода, как показано на схеме.

Шаг 6: датчик потока

Датчик эффекта Холла потока - это, по сути, генератор импульсов. В отрезке трубы или водонепроницаемом корпусе есть ротор, который вращается при прохождении жидкости. На краю ротора расположены маленькие магниты, которые вызывают возбуждение приемной катушки.

Эти импульсы затем могут быть подсчитаны Arduino, например …

С помощью математики и кода мы можем теперь преобразовать эти импульсы в литры в минуту.

Датчик потока требует 5 В для работы и имеет третий желтый провод для сигнала, который подключается к порту D2 нашей Arduino Nano.

Датчик потока, который я использую (в списке покупок Amazon), имеет минимальное показание 2 л / мин, что является вполне допустимым пределом для лазера K40, поскольку для моей установки охлаждающий "бульон" проходит через радиатор, лазерную трубку и аналоговую скорость потока. метр, используя шланги диаметром 8 мм. Даже если я использую довольно мощный насос, на конце выходит всего 1,5 л / мин. Вначале у меня были проблемы, так как датчик потока вообще ничего не показывал…. В итоге я установил датчик вертикально к резервуару, чтобы обеспечить достаточную скорость потока для кодирования датчика … В заключение я бы порекомендовал использовать другой датчик скорости потока, более точный … вы найдете их на ebay из Китая примерно за 6 долларов..

Шаг 7: Релейная плата

Реле - это электромеханический переключатель. Когда Arduino отправляет сигнал (+5 В) на плату реле, реле замыкается. Это реле двойного действия, вы сначала припаиваете заземление к земле, а во-вторых, вы можете припаять его к открытой или закрытой стороне реле. Это означает, что когда реле не получает сигнала от Arduino, оно остается открытым (индикатор не горит), припаяйте его к другой стороне, и оно закрывается (индикатор горит), когда с платы Arduino не поступает сигнал. В нашем случае мы хотим, чтобы реле было выключено (разомкнутая цепь) при отсутствии сигнала.

Чтобы быть уверенным, используйте мультиметр и измерьте контакты платы.

Красный светодиод указывает на то, что плата не получает никакого сигнала от Arduino. Красный и зеленый означают, что сигнал есть и реле переключается.

Шаг 8: Код

Вот что делает эта система:

Он считывает показания датчика потока и термистора.

Пока скорость потока превышает 0,5 л / мин, Arduino останавливает реле, что означает, что лазерная трубка может работать.

Если расход падает из-за ошибки насоса или вы просто забыли его включить, реле размыкается и лазер автоматически выключится.

Вы можете пойти дальше и добавить код, чтобы установить предельную температуру, при которой лазер тоже должен выключаться… это зависит от вас.

В этой настройке на данный момент дисплей показывает только температуру, не влияя на реле.

Вы также можете использовать слабые настройки в коде, я добавил описания рядом со значениями, чтобы вы знали, что это такое.

Например, вы можете поменять местами градусы. C до град. F, просто поменяв местами две буквы (описано в файле кода).

Шаг 9: Консоль

Вот файл для корпуса нашей сборки с использованием печатной платы, которую я разработал (шаг ниже)

Форматы файлов: Corel Draw, Autocad или Adobe Illustrator.

Я добавил плату в эти файлы в качестве ссылки на размер, которую необходимо удалить перед резкой с помощью лазерного резака.

Детали расположены таким образом, что вы можете сначала выгравировать логотип и название, а затем остановить машину, когда она пройдет через это, и вырезать ее.

Напильник изготовлен на фанеру толщиной 4мм или акрил!

Шаг 10: печатная плата

Как вы видите на видео, у меня были некоторые проблемы и сбои на моем первом макете печатной платы … Однако я исправил их, загрузив этот файл сюда. Вы можете просто загрузить этот zip-файл на любую веб-страницу производителей печатных плат и заказать его.

Печатная плата сделана с помощью программы Kicad, которую можно бесплатно загрузить!

Пожалуйста, проверьте файл самостоятельно перед заказом! Я не несу ответственности в случае сбоя или проблем с макетом!

Шаг 11: настройка

Последний шаг - установка защиты от охлаждения лазера K40.

Контакт реле необходимо соединить последовательно между переключателем лазера станка K40 Laser. Поэтому вы можете припаять его между самим переключателем, который находится на приборном люке машины, или вы можете подключить его непосредственно к источнику питания. В моем случае к переключателю от источника питания идут два розовых кабеля, поэтому я отключил один и соединил цепь между ними (последовательно) с помощью кабельного зажима Wago.

Я решил подключить расходомер в качестве последней части цепи прямо перед тем, как жидкость вернется в резервуар.

В моем случае, поскольку у меня уже был аналоговый расходомер, я заказал термистор с металлической заглушкой, которая ввинчивается прямо в него. В противном случае вы можете просто окунуть термистор в резервуар. Убедитесь, что он расположен рядом с розеткой, чтобы получить более точные показания.

Убедитесь, что вы отключили лазер от сети, прежде чем открывать люк!

Готово! Дайте мне знать, что вы думаете.