Skysčio lygio jutiklis (naudojant ultragarsą): 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Skysčio lygio jutiklis nustato skysčio lygį nuo žemės lygio. Įjungia variklį (reikalingas variklio vairuotojo stiprintuvas) žemiau nurodytos vertės ir pripildęs skysčio išjungia jį virš nurodytos vertės

Šios sistemos ypatybės:

• Veikia su bet kokiu skysčiu (vandeniu, aliejumi ir kt.).
• Diapazonas iki 250 cm nuo žemės (taip pat ir bako aukštis).
• Tikslus matavimas (iki 2 cm paklaida) naudojant HC-SR04, Ping ir kt.
• Variklio valdymo išėjimas.

• Galimas kalibravimas (vykdymo metu):

  • Žemės lygis: galima kalibruoti bet kuriam bakui (iki 250 cm aukščio), kol sistema veikia, paspaudus mygtuką.
  • Variklio įjungimo ir išjungimo lygiai: įjungimo ir išjungimo lygius galima nustatyti naudojant numatytus nustatymus ir režimo keitimo mygtuką.
• Išjungimo ribų indikacija su „0 cm“.
• Veikia 5V DC.

Statybai reikalingos dalys:

1. „Arduino“(arba „ATMega 328“su programuotoju).
2. HC-SR04 arba bet kuris įprastas ultragarso jutiklio modulis.
3. Iš anksto nustatyti (20K arba 10K) - 2 vnt
4. Vyriška antraštė - 6 kontaktų
5. Moteriška antraštė 16 kontaktų
6. Paspauskite mikro jungiklį
7. Paspauskite mikro jungiklį
8. 10K 1/4 vatų rezistorius
9. 1N4007 Diodas
10. DC maitinimo lizdas
11. 220E rezistorius
12. „Veroboard“(arba „Breadboard“, jei norite)
13. Sujungimo laidai
14. 16*2 skystųjų kristalų ekranas su pritvirtintomis kištukinėmis antgaliais
15. Variklio vairuotojas ir variklis (jei norite)
16. Pagrindinės žinios apie elektroniką ir „Arduino“

1 žingsnis: grandinės schema

2 žingsnis: darbas

Mūsų jutiklių plokštėje yra ultragarso Tx ir Rx dalys. Jutiklis nuskaito atstumą nuo skysčio paviršiaus lygio. „Tx“iš esmės yra 40KHz garsiakalbis, kuris siunčia 40KHz ultragarsinio garso impulsus. Kiekvienam impulsui nurodomas impulsų siuntimo laikas ir impulsų priėmimo laikas. Šie impulsai jaučiami MCU.

MCU atkreipia dėmesį į laiko skirtumą tarp, o tada atstumui apskaičiuoti panaudojo garso greitį. MCU turi būti iš anksto sukalibruotas, kad būtų užfiksuotas atstumas nuo žemės paviršiaus, ty kai bakas/konteineris yra tuščias. Skirtumas apskaičiuojamas ir taip gauname skysčio lygį.

Lygis rodomas 16x2 LCD ekrane. Taip pat ekrane rodoma kita informacija.

Yra du išankstiniai siurblio signalo generatoriaus maksimalios ir minimalios vertės apribojimai. A generuojamas, kai skysčio lygis viršija maksimalią iš anksto nustatytą ribą. Signalas vėl nusileidžia, kai jis pasiekia žemiau kitos nustatytos ribos.

Žemės atstumo kalibravimas atliekamas jungikliu, kuris siunčia signalą į atmega328 mikroschemą ir užregistruoja esamą atstumą ir nustato jį kaip atskaitos tašką.

3 žingsnis: programa - „Arduino“

Programa sukurta Arduino kalba. Naudokite tai, kad sudegtumėte iki „Atmega328“(arba bet kokios jūsų pageidavimų).

Programa pasiekiama git pagal GPL-3.0.

Sukompiliuotas šešioliktainis failas jau pateiktas, kad būtų lengva įkelti naudojant „arduino-builder“.

Priklausomybės:

Nauja biblioteka.

4 žingsnis: kalibravimas ir duomenys

LCD ekranas rodo esamą lygį (skirtumą) nuo kalibruoto lygio.

Du išankstiniai nustatymai nustato viršutinį (maksimalų lygį), po kurio apkrova išsijungia, ir žemesnį (min. Lygį), po kurio įjungiama apkrova. Čia numatyta apkrova yra siurblys, nes ši sistema taikoma automatinei siurblių sistemai. Keturios antraštės skirtos garso (ping) jutikliui. Aš naudoju HC-SR04. Viena pora variklio antraštės (skaitmeninis kaištis 9). Reikalingas išorinis siurblio valdiklis. Kalibravimo duomenims saugoti jis naudojo EEPROM.

Pateikiami du kalibravimai:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

5 žingsnis: Siurblio valdymas

Plokštėje yra 2 kaiščiai siurblio signalui

Vienas siunčia 5 V signalą, kai reikia įjungti siurblį (kai skysčio lygis nukrenta žemiau iš anksto nustatytos žemos ribinės vertės), ir duoda 0 V signalą, kai siurblys turi būti išjungtas (lygis viršija viršutinę ribą).

Signalas siunčiamas relės lenta, skirta valdyti kintamosios srovės siurblį.