Automatinis vandens variklis su lygio indikatoriumi: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Sveiki visi, sveiki atvykę į dar vieną „Instructable“. Šiame projekte mes išmoksime sukurti visiškai automatinį vandens rezervuaro lygio valdiklį su vandens lygio indikatoriaus funkcija naudojant „Arduino Nano“.

Arduino yra šio projekto smegenys. Jis imsis įvesties iš jutiklių ir valdys visus kitus įrenginius pagal gautą vertę. Antrasis blokas yra 16x2 LCD ekranas. Šis įrenginys parodys vandens lygį procentais ir diagramoje, taip pat parodys siurblio būseną. Šis skyrius taip pat informuos mus, kai siurblio bakas bus tuščias. Trečias blokas yra sonaro jutiklis. Jis naudojamas vandens lygiui ant viršutinio vandens rezervuaro matuoti.

Taigi šiame projekte aš naudosiu ultragarso modulį HC-SR04 vandens lygiui matuoti ir I2C skystųjų kristalų ekraną, norėdamas pamatyti vandens lygį centimetrais.

Prekės

Arduino Nano

JSN-SR04 vandeniui atsparus ultragarsinis modulis

16X 2 LCD ekranas (mėlynas/žalias)

230-5V maitinimo modulis

5 V garsinis signalas

Prijungimo laidai

Dėklo dėžutė

1 žingsnis: Darbo su JSN-SR04 pradžia

JSN-SR04 arba vandens nepralaidus ultragarsinis jutiklis yra elektroninis prietaisas, veikiantis perdavimo ir atspindžio principu. Šis jutiklis turi du kaiščius, pavadintus TRIG ir ECHO kaiščiais.

ECHO kaiščio funkcija yra skleisti bangas į kanalą. Šios bangos keliauja per terpę kaip banga ir atsispindi, kai kada nors atsitrenkia į objektą ar kliūtį prieš jo sklidimą. Išmetimui ir atspindžiui reikalingas laikas yra apskaičiuotas ir naudodamas šią vertę nusprendžiame, ar atstumas iki mūsų artėjančios kliūties.

• TRIG kaištis prijungtas prie skaitmeninio 5 nano kaiščio.
• ECHO kaištis prijungtas prie skaitmeninio 5 nano kaiščio.
• VCC kaištis prijungtas prie teigiamo duonos lentos turėklų.
• GND kaištis prijungtas prie duonos lentos negatyvo.

2 žingsnis: Automatinio vandens lygio reguliatoriaus veikimas

Šio projekto darbas yra labai paprastas, mes panaudojome ultragarso jutiklio modulį, kuris siunčia garso bangas į vandens baką ir nustato garso bangų atspindį, kuris yra ECHO. Pirmiausia turime suaktyvinti ultragarso jutiklio modulį, kad jis perduotų signalą naudodami „Arduino“, tada laukti, kol gaus ECHO. „Arduino“skaito laiką nuo paleidimo iki ECHO gavimo. Mes žinome, kad garso greitis yra apie 340 m/s. Taigi mes galime apskaičiuoti atstumą pagal pateiktą formulę:

Atstumas = (kelionės laikas/2) * garso greitis Kur garso greitis yra maždaug 340 m per sekundę. Naudodami šiuos metodus mes gauname atstumą nuo jutiklio iki vandens paviršiaus. Po to turime apskaičiuoti vandens lygį. Dabar turime apskaičiuoti bendrą vandens rezervuaro ilgį. Kaip žinome vandens rezervuaro ilgį, mes galime apskaičiuoti vandens lygį, atimdami atstumą, gautą iš ultragarso, iš viso bako ilgio. Ir mes gausime vandens lygio atstumą. Dabar mes galime konvertuoti šį vandens lygį į vandens procentą ir parodyti jį LCD ekrane.

3 žingsnis: grandinės schema ir paaiškinimas

Kaip parodyta žemiau esančioje vandens lygio reguliatoriaus grandinėje, ultragarso jutiklio modulio „gaiduko“ir „aido“kaiščiai yra tiesiogiai prijungti prie „arduino“5 ir 4 kaiščių. 16x2 LCD yra prijungtas prie arduino 4 bitų režimu. Valdymo kaištis RS, RW ir En yra tiesiogiai prijungti prie arduino kaiščio 3, GND ir 2. O duomenų kaištis D4-D7 prijungtas prie 10, 9, 8 ir 7 arduino, o garsinis signalas prijungtas prie 6 kaiščio. 5 voltų relė taip pat prijungtas prie „arduino“12 kaiščio, kad būtų galima įjungti arba išjungti vandens variklio siurblį. 230–5 V maitinimo modulis, naudojamas šiam įrenginiui įjungti. tam galite naudoti 1000 mA telefono įkroviklį. šioje grandinėje ultragarso jutiklio modulis yra demonstravimo vandens rezervuaro viršuje. Šis jutiklio modulis nuskaitys atstumą tarp jutiklio modulio ir vandens paviršiaus ir LCD ekrane parodys atstumą su pranešimu „Vandens erdvė rezervuare yra:“. Tai reiškia, kad čia rodome tuščią vandens atstumo ar tūrio vietą, o ne vandens lygį. Dėl šios funkcijos mes galime naudoti šią sistemą bet kuriame vandens rezervuare. Kai tuščio vandens lygis pasiekia maždaug 30 cm atstumą, „Arduino“įjungia vandens siurblį, valdydamas relę. Dabar LCD ekrane pasirodys užrašas „LOW Water Level“(žemas vandens lygis), „Motor ON ON“(įjungtas variklis), o relės būsenos šviesos diodas pradės šviesti

Dabar, jei tuščia erdvė pasiekia maždaug 12 cm atstumą, arduino išjungia relę ir LCD ekrane rodoma „bakas pilnas“„Variklis išjungtas“. Taip pat garsinis signalas kurį laiką pypsės, o relės būsenos šviesos diodas išsijungs.

4 žingsnis: programavimas

Norėdami užprogramuoti „Arduino“vandens lygio valdikliui, pirmiausia nustatome visą kaištį, kurį ketiname naudoti projekte, skirtame sąsajai su išoriniais įrenginiais, tokiais kaip relė, skystųjų kristalų ekranas, garsinis signalas ir kt. Nukopijuokite ir įklijuokite žemiau esantį kodą į arduino IDE ir pasirinkite arduino nano ir dešinįjį prievadą, tada paspauskite „Įkelti“.

5 žingsnis: bandymas ir surinkimas

Baigę projektą, LCD ekrane turėtumėte pamatyti arduino vandens lygį. Galite įspėti, kad vandens lygis pasiekia tam tikrą slenkstį.

6 žingsnis: diegimas

Tai yra pagrindinis įgyvendinimas ir tai padaryta turint ribotus išteklius. Aš planuoju tai patobulinti SMS pranešimu apie vandens lygį naudojant SIM900A modulį kaip kitą žingsnį.

Ačiū, kad žiūrėjote.