FBTUG-水量設計與實驗
緣起
- FR03 實驗需要精準的水量控制, 原生 Farmbot 雖有訂定spec, 但無此function 可用.
水量控制方式
- 1. 水量控制by 毫升: (FBTUG 新增: 補齊原廠的code)
- Command: "F02 N800\n"
- 2. 水量控制by 毫秒: (FBTUG 新增: 補齊原廠的code)
- Command: "F01 T800\n"
3. 水量控制by 毫升: (無流量計, 使用time 控制)
- 4. 另一種時間控制 (farmbot原廠的function)
- Command: "F44 P9 V1 W0 T800 M0\n"
- 註： pin9(water), V1(啟動), 在T 800ms後, W0(關閉), M0(digital mode)
- 5. 水量控制by 手動: (farmbot原廠的function)
- Command: "F41 P9 V1 M0\n": 開啟水閘或pump
- Command: "F41 P9 V0 M0\n": 關閉水閘或pump
Scope
- 此次實驗先做第一種水量控制by 毫升
- 1. 水壓控制: 出水量過大會影響土壤覆蓋及實驗準確度
- 2. 水量控制: 此實驗需要精準的水量控制
器材驗証
- 電動水開關：
- 使用3D列印件 + MG995 來控制： 以下為STL 及servo 測試代碼
- https://drive.google.com/drive/u/0/folders/0Byy7w7GRwp9AeDBBTzlwTHhoMWc
- 請注意角度問題, 先調整好全關為 0度, 全開為70度.
- 實際代碼請參考 ServoControl.cpp
- 根據 官方命令列表 , Pin 4 & 5 可以控制Servo 的角度
- Command 格式:
- "F61 P4 V45\n" -- Pin4 的 servo 轉45度
2. 水流量傳感器 (Water Flow Sensor - 1/8" SKU) 
3.微型水泵直流12V
使用Arduino UNO 的測試code:
- volatile double waterFlow;
- void setup() {
- Serial.begin(115200); //baudrate
- waterFlow = 0;
- attachInterrupt(0, pulse, RISING); //DIGITAL Pin 2: Interrupt 0
- }
- void loop() {
- Serial.print("waterFlow:");
- Serial.print(waterFlow*1000);
- Serial.println(" mL");
- delay(500);
- }
- void pulse() //measure the quantity of square wave
- {
- waterFlow += 1.0 / 5880.0;
- }
器材安裝
測試平台必須確保流量計的水流方向為 90度, 以利水流準確度.
- 流量計 Clock pin 請接至Arduino 的Pin20(IRQ3), Arduino MEGA 2560 共有6 個外部中斷可以使用
| 2 (interrupt 0) |
X_MIN_PIN |
3 |
X axis end stop at home position |
Farmbot |
| 3 (interrupt 1) |
X_MAX_PIN |
2 |
X axis end stop at far position |
Farmbot |
| 18 (interrupt 5) |
Z_MIN_PIN |
18 |
Z axis end stop at home position |
Farmbot |
| 19 (interrupt 4) |
Z_MAX_PIN |
19 |
Z axis end stop at far position |
Farmbot |
| 20 (interrupt 3) |
WATER_FLOW_PIN |
20 |
Water Flow Sensor |
FBTUS |
| 21 (interrupt 2) |
RESERVED |
21 |
Reserved |
|
- 微型水泵直流12V接到Pin9
- 電動水開關(Servo) 接到Pin4
接線參考圖
校正
- "F61 P4 V70\n" -- Servo 轉70度, 水量全開
2. 調整流量計的clocks 來校正水量
- 步驟:
- a. "F22 P300 V5200\n" -- 設定clocks 為每公升5200.
- b. "F21 P300\n" -- 確定是否存入EEPROM
- 原理:
- 流量計每 1L trigger 5200 次的方波.---> 請參考各廠牌的spec (此廠牌定義default為5880)
- 使用attachInterrupt() 的正緣觸發(RISING), 每次都發interrupt 到pulse() 來計算流量.
測試
"F02 N200\n" -- 啟動馬達 , 到達 200ml 水量後停止.
測試連結
https://www.facebook.com/groups/FarmBotTUG/permalink/793007324215327/
代碼連結
https://github.com/FBTUG/DevZone/tree/master/mini-farmbot/farmbot-arduino-FBTUG
結論
設定 5200 clocks, 200ml 的水量, 可以到5cc 左右的誤差.
大約落在195~200cc, 實際farmbot 測試,須根據實際狀況再調整.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2017/05/26
水量實驗by時間
- 此次實驗改用時間控制, 單位雖然為毫升,但實際是時間控制.
Scope
- 當流量計的準確度不足 ,或手邊沒有流量計時, 這是另一個好方法.
新增功能
更改 F01 handle, 新增N 為水量, 讓操作更直覺.
新增EEPROM P301, 每注入100ml所須的時間 (ms)
測試
"F22 P301 V4635\n" --> 設定校正用單位流量,每100ml所須的時間 (ms)
"F21 P301\n" --> 確認已被存入
"F01 N100\n"--> 供水100ml 並關水
"F01 N50\n"--> 供水50ml 並關水
結論
沒想到竟然沒有誤差~ 這顆水泵,每100ml 要4635ms, 順利達到 100g,150g的設定!
測試連結
https://www.facebook.com/groups/FarmBotTUG/permalink/794290307420362/
代碼連結
暫時commit 於
https://github.com/joehou45/Farmbot_FBTUG