Arduino kabel meter

měřič délky kabelů s Arduinem



Tento jednoduchý měřič kabelů (a hadic) vznikl z potřeby snadno a rychle přeměřovat různé zbytky kabelů (a hadic) v načatých klubech, kde se při prodeji metráže jaksi "zapomělo" poznamenat, kolik se z daného kluba jaksi odebralo:-) Což se ukázalo, že je jev velice častý. Měřič ale neslouží k přímému prodeji zákazníkům, protože by musel být ocejchovaný a na to zatím není stavěný. Prvořadými požadavky totiž bylo snadno, rychle a levně a tomu celá konstrukce odpovídá...

Základem měřiče jsou prefabrikované vrtané kovové pásky z prodejny spojovacího materiálu. Zkrátka tak, jak mám rád vrtané univerzální DPS, tak miluju i tyto vrtané pásky:-) Měřící kolo je klasické pojezdové polyamidové kolo s polyuretanovou obručí. Kolo má jehlové ložisko a celkový průměr 125 mm. Jako přítlačné kolo slouží litinové kolo o pr. 80 mm s kluzným ložiskem a též polyuretanovou obručí. Hřídel přítlačného kola se volně pohybuje ve svislé drážce a jeho váha je taková, že k vyvinutí potřebného přítlaku nejsou potřeba žádné přítlačné pružiny. Naváděcí trubky slouží k přesnému vedení měřeného kabelu (hadice) a udržují ho mezi koly. Celá konstrukce je prozatím provizorně přišroubována na kus dřevotřískové desky.

Vlastní měření délky je na principu optozávory s IR LED a IR fototranzistorem. Za tím účelem je do měřícího kola vyvrtáno 20 otvorů (po 18°) o pr. 5 mm. Úhlové vzdálenosti mezi dvěma otvory tedy odpovídá obvodová vzdálenost cca 19,63 mm. Zde jsem zvažoval, zdali obvod kola "doladit" třeba žužlapáskou tak, aby to byly přesně 2 cm, nebo to řešit softwarovou korekcí. Pochopitelně vyhrál druhý způsob. Takže se těch 19,63 mm z hlediska měření "považuje" za 2 cm (což je implicitní přesnost měřiče), ale na každém 80-tém cm je jeden impuls ignorován. Suma sumárum na jeden metr vychází 51 impulsů a tedy měřič ve skutečnosti odměří 1001 mm. A to je ucházející přesnost:-) Pokud se vám to nezdá, tak si zkuste ručně a přesně na stole odměřit třeba 25 m svařovacího kabelu o průřezu 120 mm2, nebo autogenní hadice...


Arduino kabel meter
Kostra mechaniky
Arduino kabel meter
Uložení IR LED a fototrandu


Elektronika měřiče je postavena na Arduino UNO R3. Na fotografiích není finální podoba, ale jen můj vlastní vývojový kit. Zde je UNO R3 podvěšeno po deskou nesoucí tlačítka a displej. Finální verze bude postavena na Arduino Pro Mini a bude na jediné desce. Vlastní zapojení však bude shodné. Displej je klasický LCD 16x2 s HD44780 připojený na digitální piny. Tlačítka jsou zapojena jako variabilní odporový dělič na analogovém portu A0. Výstup IR fototranzistoru je "prohnán" přes tvarovač ze dvou hradel 74LS14 a připojen na digitální vstup Arduina. Dále tu ještě je miniaturní repráček. Jeho využití bude popsáno dále.

IR dioda a IR fototranzistor (obojí klasické velikosti 5 mm) jsou uloženy ve standardních kabelových průchodkách. Před uložením do průchodek na ně byla ještě navléknuta černá hadička. Zkrátka vše je ze snadno dostupných dílů, aby se nic nemuselo speciálně vyrábět:-) Pás otvorů v měřícím kole byl také začerněn (permanentním fixem), ale nebylo to nutné. Napěťové úrovně otvor/stěna byly i bez toho dostatečně vzdálené a v tolerancích TTL logiky. Klíčem je ale nastavení ideálního proudu IR LED. Já použil předřadný odpor 820R. Při velkých proudech by LEDka jistě byla schopná polyamidovou stěnu kola "prostřelit":-)


Arduino kabel meter
Arduino kabel meter
Arduino kabel meter
Arduino kabel meter


Software měřiče pracuje ve dvou režimech: režim prostého měřiče a režim měřiče s přednastavením. Prostý měřič po svém vynulování prostě měří:-) Na každém 80-tém cm se krátce pípne a na každém metru se pípne dlouze. Počitadlo měří po 2 cm a lze ho kdykoliv vynulovat stiskem tlačítka. Měřič s přednastavením si nejprve vyžádá požadovanou délku (na celé metry) a poté měří. 20 cm před koncem pípne krátce a na konci dlouze. Software používá mé vlastní prefabrikované funkce pro snadnou tvorbu menu.


Arduino kabel meter
Kabel meter v akci
Arduino kabel meter
Kabel meter v akci


Popisovaný měřič se ukázal jako velmi praktický pomocník a opravdu usnadní práci. Má však i své nedostatky na jejichž odstranění hodlám zapracovat. Za prvé je to nutnost zajištění plynulého odtahu měřeného kabelu (hadice) a zároveň plynulého přísunu. Ono se to v tom klubu (zvláště bylo-li již odmotáváno) velmi rádo zašprcne. A pokud se to zašprcne na rozhraní díra/stěna a začnete s tím lomcovat, je to průšvih. "Naklikáte" si tak několik cm navíc ani nevíte jak. V praxi to tak chce dva lidi. Jeden tahá a druhý odmotává z kluba. Hodlám to řešit motorickým odtahem. Pak bude stačit jen jeden člověk, který bude odmotávat z kluba a potáhne to motor. Zde se nabízí třeba vyřazená akuvrtačka. Také by to chtělo mít možnost odpočítávání při zpětném pohybu měřeného kabelu. Jenže to znamená další věnec otvorů a druhé čidlo a do toho se mi moc nechce. Motor mi vychází jako potřebnější a víc "cool":-)



RET



Odladěno na MS IE 8.0 a Firefoxu při rozlišení min. 1024 x 768 pixelů
www.NOSTALCOMP.cz    2010  -  2017