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用于 3D 打印机的物联网灯丝监视器

发布时间:2021-11-06
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用于 3D 打印机的物联网灯丝监视器

发布时间:2021-11-06
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该设备允许我检测线轴是否用完灯丝或打印头是否堵塞!

设计初衷:
因为我一台 Creality 3D 打印机,我很担心一个巨大的打印件因为问题而停在中间。这台打印机已经配备了灯丝检测器,但它只是一个小型微动开关,仅用于检测此池何时为空。问题是,如果头部被堵塞,那么我无法检测是否是这种情况,这让我很紧张。

我打算为我未来的 R2-D2 打印巨大的部件,我不想在打印失败并破坏我的打印件之前打印几天,因为打印头被堵塞了。

视频演示:

解决方案
我带来的解决方案是设计一个电路来检测线轴何时转动,这样,我将能够看到灯丝是否在移动。

预期功能
在考虑这个项目时,我想出了一个在创建这个设计时我想要的功能列表。这是清单:

最重要的功能是将打印状态发布到云端,作为物联网设备,我可以远程监控打印状态
一个用于查看打印状态的网络界面……对我来说,一个不断增长的图表就足够了
一个或多个 LED 显示检测到的活动
1 个 LED 显示 Wifi 连接状态
有问题时发出警报的蜂鸣器
如果出现任何问题,可以暂停打印机
该设备应在小型 USB 电源上工作
电路
对于那个电路,我想使用我已经拥有的组件

组件

以下是我决定使用的组件列表以及一些解释和注意事项

光传感器:我手头的那些是可变的 10k 电阻器
使用的微控制器是 Wemos D1 Mini Pro-这个控制器的问题是只有 1 个模拟引脚
因为光传感器是“模拟设备”,而且因为 Wemos 只有一个模拟引脚,所以我必须找到一种方法将模拟信号转换为数字信号并使用数字引脚。 - 为此我使用了 MCP602A 双运放目的
电路细节

该电路使用手工制作的“旋转编码器”:我的目标是,最初,不仅要检测灯丝正在移动,还要检测方向。我注意到打印机的回缩动作将灯丝向上推,但是,因为我将打印机转换为直接驱动,我不再有鲍登管,并且这种回缩动作不再将灯丝推回线轴。

无论如何,我保留了旋转编码器的想法,并使用了 2 个 LED 和 2 个光电阻器来评估旋转。此处显示的电路显示了 2 个“通道”;每个 LED 光敏电阻对一个

架构

正如我们在电路中看到的那样,两个通道由 MCP602A 芯片中包含的两个运算放大器驱动。这些通道的目标是翻转一点,以便我可以从数字引脚读取它。

电路说明

当光线照射到其中一个光电阻器时,运算放大器会将光电阻器和 10K 电阻器创建的分压器与 10k 和 4.5k 电阻器创建的另一个分压器进行比较,当它超过阈值时,它翻转位,然后通过 Wemos 的引脚 D5 和 D6 读取值。

然后,在内部,只要 D5 或 D6 发生变化,计数器就会被重置,并且一旦它大于预定义的值(由网页控制)(50 秒左右),就会触发蜂鸣器并触发继电器在打印机上触发 PAUSE 操作。

外壳

我喜欢“老派”或“复古”的设计,所以我设计了一个让我想起这个时代的外壳。

探测器

小电路是用我的数控切割的。它们是不同的:

  • 其中之一包括 2 个 LED 和 2 根连接到电路板的电线(5v 和地)
  • 另一块板包括 2 个光电阻器,需要 3 根电线:1 个接地,第一个光电阻器的 1 个引脚和第二个光敏电阻器的另一个引脚

电路图

板子由三部分组成:

最大的部分包含主电路
其他 2 个部分用于旋转编码器的 2 个部分

网络活动

打印时,我可以通过检查图表来查看打印件。

打印时,图形上的值会增加。上一张图片显示了打印开始而不是崩溃,因为我停止了线轴转动。我更换了线轴,重置了 Wemos 并重新启动了打印,这就是图表看起来像这样的原因。

Web 界面允许我更改蜂鸣器和继电器反应延迟。

我还添加了一个“原始”部分,在那里我可以看到数据条目和每个条目的相关日期时间,这让我随时了解情况。

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