Automatizēts ūdens motors ar līmeņa indikatoru: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki, laipni lūdzam vēl vienā Instructable. Šajā projektā mēs iemācīsimies izveidot pilnībā automātisku ūdens tvertnes līmeņa kontrolieri ar ūdens līmeņa indikatora funkciju, izmantojot Arduino Nano.

Arduino ir šī projekta smadzenes. Tas ņems ievadi no sensoriem un vadīs visas pārējās vienības atbilstoši saņemtajai vērtībai. Otrais bloks ir 16x2 LCD displejs. Šī ierīce parādīs ūdens līmeni procentos, kā arī diagrammā, kā arī parādīs sūkņa statusu. Šī sadaļa mūs arī informēs, kad iztukšošanas tvertne ir tukša. Trešais bloks ir sonāra sensors. To izmanto, lai izmērītu ūdens līmeni virs ūdens tvertnes.

Tāpēc šajā projektā es izmantošu ultraskaņas moduli HC-SR04, lai izmērītu ūdens līmeni, un I2C LCD, lai redzētu ūdens līmeni cm.

Piegādes

Arduino Nano

JSN-SR04 ūdensnecaurlaidīgs ultraskaņas modulis

16X 2 LCD displejs (zils/zaļš)

230-5V barošanas modulis

5V skaņas signāls

Savienojamie vadi

Korpusa kaste

1. darbība. Darba sākšana ar JSN-SR04

JSN-SR04 vai ūdensnecaurlaidīgs ultraskaņas sensors ir elektroniska ierīce, kas darbojas pēc pārraides un atstarošanas principa. Šim sensoram ir divas tapas ar nosaukumu TRIG un ECHO tapa.

ECHO tapas funkcija ir izstarot viļņus kanālam. Šie viļņi pārvietojas caur vidi kā vilnis un atspoguļojas atpakaļ, kad tas kādreiz ietriecas objektā vai šķērslī pirms tā izplatīšanās. Emisijai un atstarošanai nepieciešamais laiks ir aprēķināts un, izmantojot šo vērtību, mēs nolemjam attāluma šķērsli, kas mums tuvojas.

• TRIG tapa ir savienota ar nano digitālo tapu 5.
• ECHO tapa ir savienota ar nano digitālo tapu 5.
• VCC tapa ir savienota ar maizes dēļa pozitīvajām margām.
• GND tapa ir pievienota maizes dēļa negatīvam.

2. darbība. Automātiskā ūdens līmeņa regulatora darbība

Šī projekta darbs ir ļoti vienkāršs, mēs esam izmantojuši ultraskaņas sensora moduli, kas nosūta skaņas viļņus ūdens tvertnē un nosaka skaņas viļņu atstarošanu, kas ir ECHO. Vispirms mums jāaktivizē ultraskaņas sensora modulis, lai pārraidītu signālu, izmantojot Arduino, un pēc tam jāgaida, lai saņemtu ECHO. Arduino nolasa laiku starp aktivizēšanu un ECHO saņemšanu. Mēs zinām, ka skaņas ātrums ir aptuveni 340 m/s. lai mēs varētu aprēķināt attālumu, izmantojot doto formulu:

Attālums = (braukšanas laiks/2) * skaņas ātrums Ja skaņas ātrums ir aptuveni 340 m sekundē. Izmantojot šīs metodes, mēs iegūstam attālumu no sensora līdz ūdens virsmai. Pēc tam mums jāaprēķina ūdens līmenis. Tagad mums jāaprēķina kopējais ūdens tvertnes garums. Kā mēs zinām ūdens tvertnes garumu, mēs varam aprēķināt ūdens līmeni, no kopējā tvertnes garuma atņemot no ultraskaņas iegūto attālumu. Un mēs iegūsim ūdens līmeņa attālumu. Tagad mēs varam pārvērst šo ūdens līmeni ūdens procentos un parādīt to LCD.

3. darbība: shēmas shēma un skaidrojums

Kā parādīts zemāk esošajā ūdens līmeņa regulatora shēmā, ultraskaņas sensora moduļa “sprūda” un “atbalss” tapas ir tieši savienotas ar arinoino 5. un 4. tapu. 16x2 LCD ir savienots ar arduino 4 bitu režīmā. Vadības tapa RS, RW un En ir tieši savienota ar arduino 3., GND un 2. tapu. Un datu tapa D4-D7 ir savienota ar 10., 9., 8. un 7. arduino, un skaņas signāls ir pievienots 6. tapai. 5 voltu relejs ir pievienots arī arduino 12. tapai, lai ieslēgtu vai izslēgtu ūdens motora sūkni. 230-5V barošanas modulis, kas izmanto šīs ierīces ieslēgšanai. šim nolūkam varat izmantot 1000mA tālruņa lādētāju. šajā shēmā Ultraskaņas sensora modulis atrodas ūdens tvertnes augšdaļa demonstrācijai. Šis sensora modulis nolasīs attālumu starp sensora moduli un ūdens virsmu, un tas parādīs attālumu LCD ekrānā ar ziņojumu “Ūdens telpa tvertnē ir:”. Tas nozīmē, ka mēs šeit rādām tukšu attāluma vai ūdens tilpuma vietu ūdenim, nevis ūdens līmeni. Šīs funkcionalitātes dēļ mēs varam izmantot šo sistēmu jebkurā ūdens tvertnē. Kad tukšs ūdens līmenis sasniedz aptuveni 30 cm attālumu, Arduino ieslēdz ūdens sūkni, iedarbinot releju. Un tagad LCD parādīs “Zems ūdens līmenis” “Motors ieslēgts”, un releja statusa gaismas diode sāks kvēlēt

Tagad, ja tukšā telpa sasniedz aptuveni 12 cm attālumu, arduino izslēdz releju un LCD displejā parādīsies uzraksts “Tvertne ir pilna” “Motors izslēgts”. Arī skaņas signāls kādu laiku pīkst un releja statusa gaismas diode izslēgsies.

4. solis: programmēšana

Lai ieprogrammētu Arduino ūdens līmeņa kontrolierim, vispirms mēs definējam visu tapu, ko mēs izmantosim projektā, lai savienotu ārējās ierīces, piemēram, releju, LCD, skaņas signālu utt. Kopējiet un ielīmējiet zemāk esošo kodu arduino IDE un atlasiet arduino nano un pareizo portu un pēc tam noklikšķiniet uz augšupielādēt.

5. darbība: pārbaude un salikšana

Un pēc tam, kad esat pabeidzis projektu, LCD ekrānā vajadzētu redzēt, kā arduino parāda ūdens līmeni. Jūs varat izmantot papildu skaņas signālu, lai jūs informētu, ka ūdens līmenis sasniedz noteiktu slieksni.

6. darbība: instalēšana

Šī ir pamata ieviešana, un tā tika veikta ar ierobežotiem resursiem. Es plānoju to uzlabot, izmantojot SMS paziņojumu par ūdens līmeni, izmantojot SIM900A moduli kā nākamo soli.

Paldies par skatīšanos.