補強電路實現
接下來就是實際完成前二篇分析討論的結果,對我來說最惱人的部分就是洗PCB。顯影、蝕刻設備都齊全,頭痛的是要接觸這些化學藥劑,後續還要處理蝕刻廢水。沒辦法,只要一片除了自己動手,我想也沒有廠商願意承接。PCB完成,後續的電路實現就易如反掌。

(P3.1) P2.2電路圖實際完成圖

加壓馬達保護控制介面實體圖.JPG

 

Aduino軟體規劃
相關硬體已經完成,現在就可依先前的構想規劃軟體。軟體並不複雜,主要功能是提供逾時運轉保護,讓馬達失控轉不停時,強制切斷電源;附加功能是捕捉到馬達快速連續不正常ON/OFF時,同樣切斷電源。軟體流程規劃如下:

(P3.2) 軟體規劃流程圖

P3.2加壓馬達保護控制流程圖.jpg

Arduino 控制程式
原想控制程序很簡單,只要用Arduino 內建的millis()函式就可以輕易完成逾時保護,不須費工夫去畫控制流程圖。出乎意料的是幾個迴圈轉下來就亂了陣腳,除錯了半天也沒得到需要的結果,不得已也只能劃流程圖來除錯。流程圖就像照妖鏡很快就能找出問題癥結。程式本身很簡單,就如前述,提供逾時運轉保護;異常ON/OFF保護。以下是Arduino 程式:

P3.3 Arduino Program1-3

P3.3 Arduino program-1.jpg

P3.3 Arduino program-2.jpg

P3.3 Arduino program-3.jpg

 

完成與測試
完成後把加壓馬達電源串入系統,初步測試一切如預期,心中正沾沾自喜感到大功告成時,警報器就週期性發出連續二聲嗶、嗶聲,同時將加壓馬達電源切斷。心情雖未頓時從天堂掉到谷底,但也有些意外什麼地方出錯呢?連續二聲嗶、嗶聲是警告―加壓馬達短時間連續ON/OFF的異常訊息。是哪裡用水產生這種異常狀況?經追查才發現是啟動逆滲透濾水器產生的,分析原因是逆滲透濾水器出水較小,加壓馬達一加壓,瞬間水壓就達標而切斷電源,在此同時逆滲透機繼續出水,又慢慢失壓,當失壓到啟動值時就再度啟動加壓馬達,如此週而復始。Aduino 偵測到此短時間連續ON/OFF的情況,誤為異常狀態而啟動保護機制。

找到原因才發覺當初並未監測記錄逆滲透用水的情況。解決之道,就是調整每次ON/OFF的最小間隔時間,就是在程式中縮短Interval_time變數的時間,這個時間設得太短就會壓縮保護範圍,甚至失去保護意義,經過幾次調整,最後設定最小間隔時間為4秒,接逆滲透水就不再誤動作。

本製作的主軸在於防止加壓馬達失控時,連續運轉不停而釀成難以收拾的災難,經實測這部分功能正常而穩定。設定十分鐘,十分鐘一到立刻切斷電源,沒有絲毫模糊空間。

結語
完成這個製作,雖說是防患未然,其實主要是消除老人家(自己)「搞操煩」的毛病。總覺得科技產品帶來許多方便,但也使生活中充滿更多不確定、不安全的風險,如電池自燃、除濕機起火燃燒...,因此釀成巨災時有所聞。衷心希望廠商在設計產品時能儘可能地考慮故障時的最壞狀況,加以防範,讓設備故障就是單純的故障,不會因故障而衍生其他災難。

--------------全文完---------------

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