কিভাবে Arduino ওজন স্কেল তৈরি করতে: 8 ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

লন্ডনের রিস্টার্ট প্রজেক্টে আমরা মেরামতের অনুষ্ঠান করি যেখানে জনসাধারণের সদস্যদের মেরামতের জন্য সকল প্রকার বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক সামগ্রী আনার জন্য আমন্ত্রণ জানানো হয়, যাতে সেগুলো ল্যান্ডফিল থেকে রক্ষা পায়। কয়েক মাস আগে (একটি অনুষ্ঠানে আমি আসলে উপস্থিত ছিলাম না) কেউ কিছু ত্রুটিপূর্ণ রান্নাঘরের ওজন স্কেল নিয়ে এসেছিল যা কেউ ঠিক করতে পারেনি।

কোন ডিজিটাল ওজনের স্কেলের ভিতরে কখনও দেখিনি এবং তারা কীভাবে কাজ করে তা না জানার কারণে, আমি তাদের গবেষণা করার একটি চ্যালেঞ্জ হিসাবে গ্রহণ করেছি, এই প্রক্রিয়ায়, আমার নিজের দুটি সংস্করণ তৈরি করছি।

যদি আপনি আপনার নিজের ওজনের স্কেল তৈরি করতে চান বা একটি বৃহত্তর প্রকল্পে একটি ওজনের ফাংশন অন্তর্ভুক্ত করতে চান, তাহলে আপনি এই নির্দেশনাটি একটি ভিত্তি হিসাবে ব্যবহার করতে পারেন, আপনার প্রয়োজনীয়তা যাই হোক না কেন, এক গ্রাম ওজনের ভগ্নাংশ থেকে অনেক কিলোগ্রাম পর্যন্ত।

অতএব আমি ইলেকট্রনিক্স, সফটওয়্যার এবং অন্তর্নিহিত নীতিগুলিতে মনোনিবেশ করব। আপনি কীভাবে আপনার নিজের প্রকল্পটি উপলব্ধি করবেন তা সম্পূর্ণ আপনার উপর নির্ভর করে।

আমি আপনাকে দেখাবো কিভাবে তাদের ক্যালিব্রেট করতে হয়, এমনকি যদি আপনার কোন আদর্শ ওজন না থাকে।

আমার গবেষণা করে এবং আমার নিজের স্কেল তৈরি করে যাচাই করে, আমি পুনরায় আরম্ভ প্রকল্প উইকিতে দোষ-সন্ধানের বিষয়ে যা কিছু অনুমান করতে পারি তা সহ স্কেল ওজন করার নীতিগুলি লিখেছি। যাও এবং একবার দেখে নাও!

ধাপ 1: আপনার লোড সেল নির্বাচন করা

সমস্ত ডিজিটাল ওজনের স্কেলগুলি 4-টার্মিনাল লোড সেল বা চার 3-টার্মিনাল লোড সেলগুলির চারপাশে নির্মিত হয়। কোনটি পেতে হবে তা নির্ভর করে আপনি কোন ধরণের স্কেল তৈরি করতে চান। এগুলি সবই বৈদ্যুতিকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং মোটামুটি সস্তা তাই আপনি পরে আপনার মন পরিবর্তন করতে পারেন, অথবা পরীক্ষা করার জন্য একাধিক প্রকার পেতে পারেন।

রান্নাঘর বা ডাক স্কেলের জন্য সর্বাধিক লোড 100 গ্রাম থেকে 10 কেজি পর্যন্ত, আপনি অ্যালুমিনিয়াম বার নিয়ে 4 টি টার্মিনাল লোড সেল পেতে পারেন। এটি অনুভূমিকভাবে মাউন্ট করা হয়েছে, এক প্রান্তে সমর্থিত এবং অন্যদিকে ওজন প্ল্যাটফর্ম সমর্থন করে। এটিতে 4 টি স্ট্রেন গেজ সংযুক্ত রয়েছে। আমি আমার উইকি নিবন্ধে এটি কীভাবে কাজ করে তা পুরোপুরি ব্যাখ্যা করি তাই আমি এখানে এটি পুনরাবৃত্তি করব না।

এগুলি ভারী লোডের জন্য কম উপযুক্ত যেমন বাথরুমের স্কেল, যেখানে একজন ব্যক্তির পূর্ণ ওজন, যা অগত্যা প্ল্যাটফর্মে কেন্দ্রীভূত নয়, প্ল্যাটফর্মের 4 কোণকে সমর্থনকারী 4 টি লোড সেল দ্বারা ভালভাবে সমর্থিত।

এই যেখানে চার 3 টার্মিনাল লোড কোষ আরো উপযুক্ত। 50 কেজি রেটযুক্ত ব্যক্তিগুলি ব্যাপকভাবে উপলব্ধ, যার একসঙ্গে 200 কেজি পর্যন্ত ওজন হবে।

এমনকি উচ্চতর রেটিং সহ অন্যান্যগুলি লাগেজ স্কেলের ফ্যাশনের পরে পরিমাপ করা ওজন স্থগিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে

ধাপ 2: আপনার আর কি দরকার

আপনার লোড সেল বা লোড সেল ছাড়াও আপনার প্রয়োজন হবে:

• একটি আরডুইনো। আপনি আপনার পছন্দের যেকোনো ধরনের ব্যবহার করতে পারেন কিন্তু আমি ন্যানো ব্যবহার করেছি কারণ এতে ইউএসবি ইন্টারফেস অন্তর্নির্মিত এবং এখনও মাত্র কয়েক পাউন্ড খরচ হয়।
• একটি HX711 মডিউল। এটি আপনার লোড সেলের সাথে একত্রিত হতে পারে কিন্তু অনেক উৎস থেকে একটি পৃথক আইটেম হিসাবে খুব সস্তায় পাওয়া যায়।
• প্রোটোটাইপিংয়ের জন্য, 400 পয়েন্টের ব্রেডবোর্ড, জাম্পার লিড, পিন এবং সকেট স্ট্রিপ।

আপনার প্রকল্পের বিশেষ সংস্করণের জন্য আপনার কাঠ, প্লাস্টিক, স্ক্রু, আঠালো বা আপনার যা প্রয়োজন তা প্রয়োজন হবে।

ধাপ 3: যন্ত্রাংশ প্রস্তুত করা

রুটিবোর্ডে HX711 মডিউল ব্যবহার করার জন্য, HX711 এর ইন্টারফেস পিন (GND, DT, SCK, VCC) -এ 4-চওড়া পিনস্ট্রিপ সোল্ডার করুন।

লোড সেলের সহজ সংযোগ এবং সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার জন্য (বিশেষ করে যদি আপনি একাধিক সাজানোর সাথে পরীক্ষা করছেন) এনালগ পিনগুলিতে 6-প্রশস্ত পিন সকেট স্ট্রিপ সোল্ডার করুন। (আপনার শুধুমাত্র E+, E-, A- এবং A+ পিন দরকার কিন্তু আমি যদি অন্য দুটি দিয়ে পরীক্ষা করতে চাই তবে আমি 6-প্রশস্ত স্ট্রিপ লাগিয়েছি।)

আপনি যদি একটি 4-তারের লোড সেল ব্যবহার করেন তবে আপনাকে লোড সেল থেকে 4-চওড়া পিন স্ট্রিপে 4 টি লিড বিক্রি করতে হবে। প্রথম দুটি পিন হবে E+ এবং E- এবং অন্য দুটি A- এবং A+। আমি তাদের সুরক্ষার জন্য পিভিসি টেপ দিয়ে সোল্ডার জয়েন্টগুলোতে টেপ করেছি। এক প্রান্তে একটি চিহ্ন এবং পিন সকেটে সংশ্লিষ্ট চিহ্নের অর্থ আমি জানি যে এটি কোন পথে সংযুক্ত হবে, যদিও আমি মনে করি না এটি গুরুত্বপূর্ণ।

বিভিন্ন লোড কোষ রঙের তারের রং আলাদা করে, কিন্তু কোনটি তা বলা সহজ। একটি প্রতিরোধের পরিসরে একটি পরীক্ষার মিটারের সাহায্যে, প্রতিটি জোড়া তারের মধ্যে প্রতিরোধের পরিমাপ করুন। 4 টি তারের 6 টি সম্ভাব্য জোড়া রয়েছে তবে আপনি কেবল 2 টি ভিন্ন রিডিং পাবেন। 2 টি জোড়া থাকবে যা অন্য 4 এর চেয়ে 33% বেশি পড়বে, 750Ω এর পরিবর্তে 1, 000Ω বলুন। এই জোড়াগুলির মধ্যে একটি হল E+ এবং E- এবং অন্যটি A+ এবং A- (কিন্তু কোনটা কোন ব্যাপার না)।

একবার আপনি সবকিছু কাজ করে নিলে, যদি স্কেলটি নেতিবাচক ওজন পড়ে যখন আপনি এটিতে কিছু রাখেন, তাহলে E+ এবং E- অদলবদল করুন। (অথবা A+ এবং A- যদি এটি সহজ হয়। কিন্তু উভয়ই নয়!)

ধাপ 4: 3-তারের লোড সেলগুলি কীভাবে ব্যবহার করবেন

আপনি যদি চারটি wire-তারের লোড সেল ব্যবহার করেন তাহলে আপনাকে স্ট্রিপবোর্ডের একটি টুকরো দিয়ে সেগুলো আমাদের একত্রিত করতে হবে এবং সংমিশ্রণ থেকে E+, E-, A+ এবং A- সংযোগগুলি নিতে হবে।

যেহেতু আপনার তারের রং আমার থেকে আলাদা হতে পারে, আসুন প্রতিটি লোড সেল A, B এবং C এর 3 টি তারের রঙকে কল করি।

একটি প্রতিরোধের পরিসরে একটি পরীক্ষার মিটারের সাহায্যে, প্রতিটি জোড়া তারের মধ্যে প্রতিরোধের পরিমাপ করুন। 3 টি সম্ভাব্য জোড়া রয়েছে, তবে আপনি কেবল 2 টি ভিন্ন রিডিং পরিমাপ করবেন। যে জোড়াটি অন্য দুটির মধ্যে দুবার পড়ে তা চিহ্নিত করুন। এই জোড়া A এবং C কে কল করুন। আপনি যেটি রেখে গেছেন সেটি হল B.

সহজভাবে বলা হয়েছে, আপনাকে একটি বর্গক্ষেত্রের 4 টি লোড সেলগুলি তারের সাথে সংযুক্ত করতে হবে, যার প্রত্যেকটির A তারটি তার প্রতিবেশীর A তারের সাথে এবং C তারটি তার পাশের প্রতিবেশীর C তারের সাথে সংযুক্ত হবে। বর্গের বিপরীত দিকে দুটি লোড কোষের B তারগুলি হল E+ এবং E-, এবং অন্য জোড়ার B তারগুলি হল A+ এবং A-

ধাপ 5: ব্রেডবোর্ডের ওয়্যারিং

ব্রেডবোর্ডের ওয়্যারিং খুব সহজ, শুধুমাত্র 4 টি জাম্পারের প্রয়োজন। ফ্রিজিং লাইব্রেরি আমাকে শুধুমাত্র আমার থেকে HX711 মডিউলের একটু ভিন্ন সংস্করণ অফার করেছে কিন্তু ওয়্যারিং একই। আপনি ডায়াগ্রামটি অনুসরণ করতে পারেন, অথবা যদি আপনি একটি ভিন্ন Arduino ব্যবহার করছেন, তাহলে নীচের টেবিলে এটিকে সংযুক্ত করুন:

Arduino Pin HX711 Pin 3V3 VCC GND GND A0 SCK A1 DT

ধাপ 6: লোড সেলগুলি মাউন্ট করা

লোড সেলের অ্যালুমিনিয়াম বারের প্রতিটি প্রান্তে দুটি থ্রেডেড গর্ত থাকে। আপনি একটি জোড়া ব্যবহার করতে পারেন এটি একটি উপযুক্ত বেসে মাঝখানে স্পেসার দিয়ে মাউন্ট করতে। অন্য জোড়া আপনি একইভাবে একটি ওজন প্ল্যাটফর্ম মাউন্ট করতে ব্যবহার করতে পারেন, আবার, একটি স্পেসার সঙ্গে। শুধু পরীক্ষামূলক উদ্দেশ্যে আপনি স্ক্র্যাপ কাঠ বা প্লাস্টিকের টুকরো যা ব্যবহার করতে পারেন তা ব্যবহার করতে পারেন, কিন্তু একটি পালিশ শেষ পণ্যের জন্য আপনি আরও যত্ন নিতে চান।

চারটি 3-তারের লোড কোষ মাউন্ট করার সবচেয়ে সহজ উপায় হল চিপবোর্ডের দুই টুকরোর মধ্যে। আমি একটি রাউটার ব্যবহার করে বেসে 4 টি অগভীর ইন্ডেন্টেশন তৈরি করেছি যাতে চারটি কোষকে ইতিবাচকভাবে সনাক্ত করা যায়। আমার ক্ষেত্রে ইন্ডেন্টেশনগুলির একটি সামান্য গভীর কেন্দ্রীয় কূপের প্রয়োজন ছিল যাতে নীচের দুটি রিভেট বেসে বিশ্রাম না নেয়।

আমি বেসে লোড সেলগুলিকে ধরে রাখার জন্য এবং মাঝখানে বেসের উপর স্ট্রিপবোর্ড ঠিক করতে একটি গরম গলানো আঠালো বন্দুক ব্যবহার করেছি। আমি তখন ওজনের প্ল্যাটফর্মটি তাদের উপর শক্ত করে চাপিয়ে দিলাম যাতে লোড কোষের শীর্ষে পিম্পলগুলি সামান্য ইন্ডেন্টেশন তৈরি করে। আমি রাউটারের সাথে এগুলিকে গভীর করেছিলাম এবং পরীক্ষা করেছিলাম যে তারা এখনও লোড কোষগুলির সাথে সুন্দরভাবে সংযুক্ত। আমি তারপর প্রতিটি ইন্ডেন্টেশন এবং তার চারপাশে গরম দ্রবীভূত আঠা রাখি এবং আঠালো শক্ত হওয়ার আগে লোড সেলগুলিতে দ্রুত ওজন প্ল্যাটফর্মটি চাপি।

ধাপ 7: Arduino প্রোগ্রামিং

আমি অনুমান করি আপনি আপনার কম্পিউটারে Arduino IDE ইনস্টল করেছেন এবং এটি কীভাবে ব্যবহার করবেন তা জানেন। যদি না হয়, অনেক Arduino টিউটোরিয়ালের মধ্যে একটি দেখুন - এটি আমার উদ্দেশ্য নয়।

আইডিই ড্রপ -ডাউন মেনু থেকে, স্কেচ নির্বাচন করুন - লাইব্রেরি অন্তর্ভুক্ত করুন - লাইব্রেরি পরিচালনা করুন …

অনুসন্ধান বাক্সে hx711 টাইপ করুন। এটি HX711- মাস্টার খুঁজে বের করা উচিত। ইনস্টল ক্লিক করুন।

সংযুক্ত ফাইল HX711.ino উদাহরণ স্কেচ ডাউনলোড করুন। আইডিই ফাইল ড্রপ-ডাউন মেনু থেকে, আপনি যে ফাইলটি ডাউনলোড করেছেন সেটি খুলুন। আইডিই বলবে এটি একটি ফোল্ডারে থাকা দরকার - এটিকে এটি একটিতে রাখার অনুমতি দিন।

স্কেচ কম্পাইল করে আপলোড করুন, তারপর IDE তে সিরিয়াল মনিটরে ক্লিক করুন।

নীচে কিছু উদাহরণ আউটপুট। প্রারম্ভিক পর্যায়ে এটি HX711 থেকে গড়ে 20 টি কাঁচা রিডিং প্রদর্শন করে, তারপর তার (যেমন শূন্য বিন্দু) সেট করে। এর পরে এটি একটি একক কাঁচা পড়া দেয়, গড় 20 এবং গড় 5 কম টারে। পরিশেষে, গ্রামে একটি ক্যালিব্রেটেড রিডিং দিতে গড় 5 কম ট্যার এবং স্কেল ফ্যাক্টর দ্বারা বিভক্ত।

প্রতিটি পড়ার জন্য এটি 20 এর ক্যালিব্রেটেড গড়, এবং মান বিচ্যুতি দেয়। স্ট্যান্ডার্ড বিচ্যুতি হল মানগুলির ক্রোধ যার মধ্যে সমস্ত পরিমাপের 68% মিথ্যা বলে আশা করা হয়। 95% এই পরিসরের দ্বিগুণের মধ্যে এবং 99.7% পরিসরের তিন গুণের মধ্যে থাকবে।

এই উদাহরণে, প্রথম পড়ার পরে আমি প্ল্যাটফর্মে একটি নতুন পাউন্ড কয়েন রেখেছিলাম, যার ওজন 8.75 গ্রাম হওয়া উচিত।

HX711 ডেমো স্কেল কাঁচা ave (20): 1400260 স্কেল স্থাপনের পর: কাঁচা: 1400215 কাঁচা ave (20): 1400230 কাঁচা ave (5) - tare: 27.00 calibrated ave (5): 0.0 Readings: Mean, Std Dev of 20 টি রিডিং: -0.001 0.027 সময় নেওয়া: 1.850 সেকেন্ড গড়, 20 টি রিডিং এর স্টেড দেব: 5.794 7.862 সময় নেওয়া: 1.848 সেকেন্ড মানে, 20 টি রিডিং এর স্ট্যান্ড দেব: 8.766 0.022 সময় নেওয়া: 1.848 সেকেন্ড মানে, 20 রিডিং এর স্টেড দেব: 8.751 0.034 সময় নেওয়া: 1.849 সেকেন্ড গড়, 20 টি রিডিং এর স্টেড দেব: 8.746 0.026 সময় নেওয়া: 1.848 সেকেন্ড

ধাপ 8: ক্রমাঙ্কন

আগের ধাপে Arduino স্কেচে আমার 1 কেজি এবং আমার 50 কেজি 3-ওয়্যার লোড কোষের সেট সম্পর্কিত দুটি ক্রমাঙ্কন মান (বা স্কেল ফ্যাক্টর) রয়েছে। এইগুলি 19 এবং 20 লাইনে আছে

আমার কোন আদর্শ ওজন ছিল না, তাই 1 কেজি লোড সেলের জন্য আমি একটি নতুন £ 1 মুদ্রা ব্যবহার করেছি, যার ওজন 8.75 গ্রাম। আদর্শভাবে আপনার স্কেলের সর্বোচ্চ দশ ভাগের এক ভাগ ওজনের কিছু ব্যবহার করা উচিত।

মোটামুটি উপযুক্ত ওজনের কিছু - কিছু খুঁজুন। এটি আপনার স্থানীয় পোস্ট অফিসে নিয়ে যান, ভান করুন যে আপনাকে এটি পোস্ট করতে হবে, এবং সেখানে স্কেলে রাখুন এবং ওজন সম্পর্কে সতর্কতা অবলম্বন করুন। অথবা আপনি এটি একজন ব্যবসায়ীর কাছে নিতে পারেন যেমন একটি বন্ধুত্বপূর্ণ স্থানীয় গ্রিনগ্রোসার। যে কোন স্বনামধন্য ব্যবসায়ীর ট্রেডিং মান মেনে চলার জন্য তাদের স্কেল নিয়মিত ক্যালিব্রেট করা উচিত।

আপনার এখন পরিচিত ওজনের একটি বস্তু আছে। এটি আপনার স্কেলে রাখুন এবং পড়াটি নোট করুন। আপনার বর্তমান স্কেল ফ্যাক্টরটি আপনি যে রিডিং পেয়েছেন তার দ্বারা গুণ করুন এবং ফলাফলটি ভাগ করে নিন যা পড়া উচিত ছিল, তা গ্রাম, কিলোগ্রাম, পাউন্ড, মাইক্রো-হাতি বা আপনি যে কোন ইউনিটে নির্বাচন করুন। ফলাফল হল আপনার নতুন স্কেল ফ্যাক্টর। আপনার ওজন আবার জানার চেষ্টা করুন, এবং প্রয়োজন হলে, প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করুন।