Este artículo describe un contador electrónico inteligente que cuenta el número de silbidos de la olla a presión y también el tiempo de cocción. Sonará una alarma sonora cuando se alcance el número preestablecido de silbatos o el tiempo de cocción preestablecido.
Este diseño también se puede usar en fábricas que tienen calderas con válvulas de alivio de presión para apagarlas automáticamente cuando se escucha el ruido en el punto de ebullición. O puede usarse en máquinas de vapor para cortar automáticamente el suministro de energía cuando la válvula de escape del barco hace ruido.
El diagrama de bloques del proyecto se muestra en la Fig. 1. Los componentes utilizados en el proyecto se enumeran en la lista de materiales.
circuito y funcion
El diagrama de circuito del contador de silbato inteligente se muestra en la Fig. 2. El circuito incluye la placa Arduino Mega 2560 (MOD1) y el módulo de sensor de sonido basado en LM393 (MOD2) que se utiliza para detectar el silbido.
Opera a 5V y genera un voltaje analógico proporcional al nivel de sonido. Este voltaje se le da al pin de entrada analógica (A0) del microcontrolador MOD1.
El teclado 4×4 se utiliza como dispositivo de entrada para establecer el número total de silbatos necesarios o la duración total del tiempo de cocción. El teclado tiene teclas dispuestas en cuatro filas y cuatro columnas, que están conectadas a ocho pines de entrada digital del microcontrolador.
El pin 4 serial I2C de 23 mm del módulo de pantalla OLED está conectado a Arduino. Muestra el número de pitidos detectados y el tiempo de duración. La resolución de la pantalla es de 128 x 32 y su voltaje de funcionamiento es de 5 V. Está conectado a los pines SCL y SDA de la placa Arduino.
El zumbador de alarma activo (B1) utilizado en este proyecto funciona con 5 V. Está conectado al pin 53 de salida digital de la placa Arduino MOD1. Entrega una señal de audio de 1 kHz. El zumbador sonará cuando se alcance el número preestablecido de silbidos o el tiempo de cocción preestablecido.
| lista de partes | ||
| componente | número de artículo | Multitud |
| placa de microcontrolador | Arduino Mega 2560 (MOD1) | 1 |
| sensor de sonido | LM393 (MOD2) | 1 |
| Anuncio | OLED de 23 mm 128×32 (MOD3) | 1 |
| teclado | Teclado 4×4 (MOD 4) | 1 |
| zumbador | MH-FMD (B1) | 1 |
| Interruptor encendido / apagado | S1 | 1 |
| batería | batería de 9V | 1 |
software
El pin de salida 1 del sensor de sonido MOD2, conectado a la entrada analógica A0 (pin 54) del microcontrolador MOD1, se digitaliza con una resolución de 10 bits. Se implementa un filtro de paso bajo de ventana móvil en el software con un tamaño de ventana de 25.000 muestras. El valor acumulativo de la ventana se compara con el «umbral alto» y se declara un silbato como detectado si el valor acumulativo es mayor. El silbato permanecerá alto durante unos segundos.
La detección de silbidos también es importante. Si el indicador detectado es verdadero y el valor de la suma de la ventana es menor que el «umbral bajo», el silbato se declara bajo. Esta sección del código C se muestra en la Figura 3.
Este método de detección de silbatos es muy robusto. También funciona bien en presencia de otros ruidos domésticos.
Otras funcionalidades del software incluyen ejecutar el reloj temporizador (minutos y segundos), obtener información del teclado 4×4, mostrar datos en el OLED y hacer sonar el zumbador. La pantalla muestra el número de silbidos detectados y el tiempo transcurrido desde el inicio del proceso de cocción.
El funcionamiento del circuito es simple. Antes de usar, configure el número deseado de silbidos y el tiempo necesario para cocinar a través del teclado. Coloque el dispositivo en algún lugar cerca de la estufa.
Cuando el número de silbatos alcance el valor preestablecido, sonará el zumbador para indicar que el trabajo de la olla a presión está completo y es hora de apagar la estufa. Si la olla a presión no pita durante mucho tiempo, el zumbador también sonará una vez transcurrido el tiempo de cocción preestablecido. Esto puede suceder cuando hay un problema con la olla a presión que hace que el zumbador no suene.
Puede cargar el código a Arduino usando el IDE seleccionando el puerto correcto de Arduino y el modelo de placa.
construcción y prueba
Sube el código fuente (smart_kitchen_v4.C) del proyecto en la placa Arduino Mega 2560 (MOD1). Luego cablee el circuito de acuerdo con el diagrama del circuito en la Fig. 2.
Coloque el dispositivo junto a la estufa y use el teclado para configurar el número deseado de silbatos. Ahora puede comenzar a cocinar en la estufa. Cuando el dispositivo detecta el número establecido de silbidos, le indicará que apague la estufa.
Las vistas exterior e interior del prototipo del autor se muestran en la Fig. 4.
Descargar código fuente
Palak Patel es ingeniero electrónico con experiencia en el desarrollo de sistemas embebidos para la industria de automatización de terminales. Actualmente trabaja como freelance para proyectos de sistemas embebidos.
