AT302B ชุดเรียนรู้+ชุดทดลอง ตรวจจับของเหลว Automation Capacitive Proximity Sensor+Counter

คำอธิบาย

ชุดทดลองตรวจจับของเหลวบนสายพานลำเลียง Automation Conveyor + Proximity Sensor + Counter

ระบบอัตโนมัติ หรือ Automation ประกอบด้วย Hardware และ Software ที่ทำงานร่วมกัน ให้สามารถควบคุมการทำงาน ของระบบเป็นไปแบบอัตโนมัติ ระบบอัตโนมัติ นั้นจะเกี่ยวข้องกับ ระบบควบคุม Control System รวมถึงวิศวกรรมแมคคาทรอนิกส์และหุ่นยนต์พื้นฐานของระบบอัตโนมัติประกอบด้วยส่วนหลักๆคือ

1. อินพุทจากเซนเซอร์ต่างๆ เซ็นเซอร์วัดความดัน Pressure sensor, เซ็นเซอร์อุลตราโซนิค Ultrasonic sensor , เซ็นเซอร์ความชื้น Humidity sensor, เซ็นเซอร์วัดก๊าซ Gas sensor, เซ็นเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวแบบพีไออาร์ PIR motion sensor, เซ็นเซอร์วัดความเร่ง Acceleration sensor, เซ็นเซอร์วัดแรง Force sensor, เซ็นเซอร์สี color sensor, เซ็นเซอร์เซ็นเซอร์วัดมุมและการหมุน gyro sensor, เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ultrasonic sensor และอื่นๆเช่น เทอร์โมไพล์
2. การสื่อสาร – สายเคเบิล USB, RS485, Wi-Fi และอื่นๆ
3. ตัวควบคุม เช่น MCU และอื่นๆ
4. เอาท์พุท – เช่นวาล์ว, มอเตอร์, หลอดไฟ, ลำโพง และอื่นๆ

มีอะไรเตรียมไว้ให้ในชุด (อุปกรณ์ในชุดติดตั้งบนแผ่นพลาสวูด)

1. สายพานลําเลียง CONV-50×06-DC24
2. RJ0001 ชุดผลักชิ้นงานไฟฟ้าสเตปมอเตอร์ Electric Pusher Rejector DC12V
3. BDMC04 บอร์ดอาดุยโน่ Arduino Uno R3 Compatible DIP IC CH340 USB Cable
4. BDSP08 บอร์ดโมดูลควบคุมความเร็วมอเตอร์ PWM DC Motor Driver Speed Control L298P Arduino Uno Shield Blue
5. SC1001 เซนเซอร์ตรวจจับของเหลว Capacitive Proximity Sensor Detect 10mm Adjust NPN NO LJC18A3-B-Z/BX
6. SP8001 เซนเซอร์ตรวจจับวัตถุโฟโตอิเล็กทริกแบบอินฟราเรด Infrared Photoelectric Sensor M18 NPN-NO 5VDC DR-80 E18-D80NK
7. PA1205 อะแดปเตอร์จ่ายไฟ 12V 1 เซต
8. CNT112 คอนเนคเตอร์ เทอร์มินอลไฟฟ้า แบบสกรู Screw Terminal Block 12CH TB1512 15A/600V
9. CB0004 สายไฟ Cable DC Jack 5.5×2.1mm-30cm-male
10. CTPD04 เครื่องนับจำนวน ดิจิตอลเคาท์เตอร์ Preset Digital Counter 6Digit T9C-1PS-485
11. RY0502 บอร์ดรีเลย์ 5V 2CH Coil 12V Active L Contact AC250V 10A
12. PB0001 กล่องชิ้นงานพลาสติก Plastic Parts Box LWH 11X10X5 G335
13. Plastwood-20mm-30x55mm

เอาท์พุทเพื่อการนับและการคัดแยก

• อุปกรณ์ผลักชิ้นงาน Rejector
• ชุด Counter แสดงผลนับ 7-Segment

การใช้ Capacitive Proximity sensors เพื่อการคัดแยกชิ้นงานที่เป็นของเหลว

1. สายสีน้ำตาล : 6-24VDC
2. สายสีน้ำเงิน : GND
3. สายสีดำ : DIGITAL OUTPUT / NPN normally open (Active Low) ต่อ DIGITAL OUTPUT เข้ากับขา Analog ของ Arduino Uno

Capacitive Proximity sensors พร็อกซิมิตี้เซนเซอร์ชนิดเก็บประจุ ใช้หลักการเปลี่ยนแปลงของค่าความจุไฟฟ้า (คาปาซิแตนซ์) โดยการสร้างสนามไฟฟ้าสถิตย์ เพื่อตรวจจับ ค่าความจุไฟฟ้าระหว่างวัตถุกับเซนเซอร์ จะเปลี่ยนแปลงตาม ขนาด รูปร่าง และชนิดของวัตถุสามารถตรรวจจับระดับของของเหลวเกือบทุกชนิด  นิยมใช้ตรวจจับระดับของเหลวในภาชนะทึบแสง เช่นปริมาณของเครื่องดื่มที่บรรจุในขวด ในเรื่องของระยะทางใช้งานตรวจจับวัตถุได้ในระยะใกล้

 

Wiring Diagram

https://oshwlab.com/s2insupply/302a-automation-metal-detect-l298-inductive-proximity-sensor

 

Arduino Code

ตัวอย่างโปรแกรมด้านล่างแสดงการตรวจจับชิ้นงานที่เป็นของเหลว (ขวดน้ำ)ระหว่างขวดน้ำ กับ ขวดเปล่า เมื่อ Capacitive Proximity Sensor เจอขวดน้ำ ระบบจะปล่อยผ่าน แต่เมื่อ Capacitive Proximity Sensor เจอขวดเปล่า ระบบจะรอเวลาให้ชิ้นงานวิ่งไปใกล้ Rejector และผลักขวดเปล่าออก

int E1 = 10; // Speed control Motor A
int E2 = 11; // Speed control Motor B
int M1 = 12; // direction control Motor A 
int M2 = 13; // direction control Motor B 

int sensor_A = A0; // Uno Analog Pin A0  คาปาซิตีฟเซนเซอร์
int sensor_B = A1; // Uno Analog Pin A1  โฟโต้เซนเซอร์
int Buzzer = 4;    // Uno Digital Pin 4 for alarm
int Rejector = 9;  // Uno Digital Pin 9 for Rejector

int SensorValue_A = 0; 
int SensorValue_B = 0;
int outputValue = 0;
int Count_Value = 0;
int flag_count = 0;
int Speed = 255; // กำหนด Speed 0-255 ความเร็วสายพาน
int delay_injector= 2500; //หน่วงเวลาหลังจากเจอชิ้นงาน ค่อยผลัก

void setup()
{
pinMode(M1, OUTPUT);
pinMode(M2, OUTPUT);

pinMode(Buzzer, OUTPUT);

pinMode(Rejector, OUTPUT);//Rejector
digitalWrite(Rejector, HIGH);

pinMode(A5, OUTPUT);
digitalWrite(A5, HIGH);


Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
        SensorValue_B = analogRead(sensor_B);// โฟโต้เซนเซอร์
        // map it to the range of the analog out:
        SensorValue_B = map(SensorValue_B, 0, 1023, 0, 255);
        //Serial.println(SensorValue_B);
        
        if(SensorValue_B < 128) //โฟโต้เซนเซอร์ เจอขวด
        {
            SensorValue_A = map(SensorValue_A, 0, 1023, 0, 255);
           //Serial.println(SensorValue_A);
              delay(100);  //หน่วงเวลา
              SensorValue_A = analogRead(sensor_A);// คาปาซิตีฟเซนเซอร์

              
              if(SensorValue_A > 128) //คาปาซิตีฟเช็คเจอว่า ขวดไม่มีน้ำ
                {
                  
                    delay(delay_injector);  // รอเวลาให้ชิ้นงานวิ่งไปใกล้ Rejector สามารถเปลี่ยนแปลงค่าให้เหมาะสมกับความเร็วสายพาน
                    
                    digitalWrite(Rejector, LOW);// ส่ง Logic 0 เพื่อให้ Rejector ทำงาน เปรียบเสมือน การ กดสวิตช์
                    digitalWrite(A5, LOW);// ส่งสัญญาณไปยังวงจรเคาท์เตอร์
                    delay(100);  //หน่วงเวลาขาลง นาน 100 มิลลิเซค
                    digitalWrite(Rejector, HIGH);
                    digitalWrite(A5, HIGH);
                }
                
              else  // ขวดมีน้ำ ไม่ต้องทำอะไร ปล่อยผ่าน
              {
 
              }
        }
        else // โฟโต้เซนเซอร์ ไม่เจอขวด สั่งให้สายพานหมุน
        {
                  flag_count=0;
                  digitalWrite(M1, HIGH); //  direction Motor A
                  digitalWrite(M2, LOW);  //  direction Motor B  
                  analogWrite(E1, Speed); //  อ่านค่า Speed ที่กำหนดไว้ เพื่อควบควม Motor A
                  analogWrite(E2, Speed); //  อ่านค่า Speed ที่กำหนดไว้ เพื่อควบควม Motor B
        
        }
}