Python/Arduino seriella styrenheten: Hemlagad masugn
Det som började som ett enkelt projekt att göra en liten bränning behållare för keramik experiment spiral utom kontroll i en skrot-konstruerade, kontrollerad CPU, syre-insprutning miniatyr masugn.
Det färdiga projektet kombinerar ett GUI-gränssnitt, I/O firmware, analog kontrollkretsar, kemi och termodynamik.
Kärnan i detta projekt är det seriella gränssnittet för Python-Arduino, där jag inkluderar flexibel kontrollkod och data insamling/GUI programvara. Jag skulle vilja presentera detta projekt som en särskild instansiering av denna flexibel ram som kontrollant av ett ganska svårt. Jag skulle vilja att arbeta från detta projekt nyttan av python controller, och helst använda denna del av koden som ett verktyg i sina egna projekt. Detta är anledningen till att jag inkludera den flexibla versionen av programvaran/firmware, vilket är långt övermannade för detta särskilda projekt. Jag avser presentation av projektet tryckvågpannan som ett exempel fallet för hur man använder den seriella styrenheten.
Programvara är en python verkställare, innehåller modulen zelle grafik för att stödja den GUI och pySerial stödja protokollet seriell kommunikation. Programvaran innehåller ett meddelande lager som kapslar in de seriella protokoll och ett kontroll lager (GUI, fil bearbetning och gränssnitt).
Firmware är ett kort program som tar emot seriella data från CPU och implementerar kommandona som en switch-baserade I/O styrelse. Mikrokontroller används är en Arduino Nano.
Maskinvarunivå innehåller elektroniska, kemiska och strukturella element, inklusive ugnen själv, säkerhet stativet, en elektrolys, termoelement och tillhörande kretsar, växling kretsar och ett dropp för bränsleinsprutning.
Den primära bränslen för ugnen är 90% kommersiellt tillgängliga isopropylalkohol. Elektrolys poolen använder en elektrolyt lösning av mättade Epsom salt (MgSO4) i vatten.
I följande avsnitt kommer jag diskutera uppförande och drift av varje enskilt avsnitt, och avsluta med byggandet av den kompletta anordningen.