Satura rādītājs:

Šķidruma līmeņa sensors (izmantojot ultraskaņu): 5 soļi
Šķidruma līmeņa sensors (izmantojot ultraskaņu): 5 soļi

Video: Šķidruma līmeņa sensors (izmantojot ultraskaņu): 5 soļi

Video: Šķidruma līmeņa sensors (izmantojot ultraskaņu): 5 soļi
Video: Ультразвуковой сонар с HC-SR04, сервоприводом, SSD1306 128x64 OLED и NodeMCU ESP32S на Arduino IDE 2024, Novembris
Anonim
Šķidruma līmeņa sensors (izmantojot ultraskaņu)
Šķidruma līmeņa sensors (izmantojot ultraskaņu)

Šķidruma līmeņa sensors nosaka šķidruma līmeni no zemes līmeņa. Ieslēdz motoru (nepieciešams motora vadītāja pastiprinātājs) zem noteiktās vērtības un izslēdz to virs noteiktās vērtības pēc šķidruma iepildīšanas

Šīs sistēmas iezīmes:

  • Darbojas ar jebkuru šķidrumu (ūdeni, eļļu utt.).
  • Diapazons līdz 250 cm no zemes (arī tvertnes augstums).
  • Precīzs mērījums (kļūda līdz 2 cm) ar HC-SR04, Ping utt.
  • Motora vadības izeja.
  • Ir pieejama kalibrēšana (izpildlaika laikā):

    • Zemes līmenis: ar spiedpogu var kalibrēt jebkurai tvertnei (līdz 250 cm garai), kamēr sistēma darbojas.
    • Motora ieslēgšanas un izslēgšanas līmeņi: IESLĒGŠANAS un IZSLĒGŠANAS līmeņus var iestatīt, izmantojot iepriekš iestatītos iestatījumus un režīma maiņas pogu.
  • Izslēgšanas robežu indikācija ar '0 cm'.
  • Darbojas ar 5V DC.

Būvniecībai nepieciešamās detaļas:

  1. Arduino (vai ATMega 328 ar programmētāju).
  2. HC-SR04 vai jebkuru parastu ultraskaņas sensora moduli.
  3. Iepriekš iestatīti (20K vai 10K) - 2 gab
  4. Vīriešu galvene - 6 tapas
  5. Sieviešu galviņa 16 tapas
  6. Nospiediet mikro slēdzi
  7. Nospiediet pārslēdzamo mikro slēdzi
  8. 10K 1/4 vatu rezistors
  9. 1N4007 Diode
  10. Līdzstrāvas kontaktligzda
  11. 220E rezistors
  12. Veroboard (vai maizes dēlis, ja vēlaties)
  13. Savienojuma vadi
  14. 16*2 šķidro kristālu ekrāns ar piestiprinātām kontaktligzdām
  15. Motora vadītājs un motors (ja vēlaties)
  16. Pamatzināšanas par elektroniku un Arduino

1. darbība: shēmas shēma

Ķēdes diagramma
Ķēdes diagramma

2. darbība. Darbs

Darbojas
Darbojas

Mūsu sensoru panelī ir ultraskaņas Tx un Rx daļas. Sensors nolasa attālumu no šķidruma virsmas līmeņa. Tx būtībā ir 40KHz skaļrunis, kas sūta 40KHz ultraskaņas skaņas impulsus. Katram impulsam tiek atzīmēts impulsa nosūtīšanas laiks un impulsa saņemšanas laiks. Šie impulsi tiek uztverti MCU.

MCU atzīmē laika starpību starp un pēc tam izmantoja skaņas ātrumu, lai aprēķinātu attālumu. MCU ir iepriekš jākalibrē, lai ierakstītu attālumu no zemes līmeņa, tas ir, kad tvertne/konteiners ir tukšs. Atšķirība tiek aprēķināta, un tādējādi mēs iegūstam šķidruma līmeni.

Līmenis tiek parādīts 16x2 LCD displejā. Ekrānā tiek parādīta arī cita informācija.

Ir divi iepriekš iestatīti sūkņa signāla ģeneratora maksimālās un minimālās vērtības ierobežojumi. A tiek ģenerēts, kad šķidruma līmenis pārsniedz iepriekš iestatīto maksimālo robežu. Signāls atkal kļūst zems, kad tas sasniedz zem citu iepriekš iestatīto minimālo robežu.

Zemes attāluma kalibrēšanu veic slēdzis, kas nosūta signālu uz atmega328 mikroshēmu un reģistrē pašreizējo attālumu un nosaka to kā atskaites zemi.

3. darbība: programma - Arduino

Programma ir veidota Arduino valodā. Izmantojiet to, lai sadedzinātu līdz Atmega328 (vai jebkurai jūsu vēlmei).

Programma ir pieejama vietnē git saskaņā ar GPL-3.0.

Apkopots hex fails jau ir dots ērtai augšupielādei, izmantojot arduino-builder.

Atkarības:

Bibliotēkas jaunināšana.

4. solis: kalibrēšana un dati

LCD ekrāns parāda pašreizējo līmeni (atšķirību) no kalibrētā līmeņa.

Abi sākotnējie iestatījumi nosaka augšējo (maksimālo līmeni), pēc kura slodze izslēgsies, un zemāko (minimālais līmenis), pēc kura slodze ieslēgsies. Šeit paredzēta slodze ir sūknis, jo šī sistēma ir izmantojama automatizētā sūkņu sistēmā. Četras galvenes ir paredzētas skaņas (ping) sensoram. Es izmantoju HC-SR04. Viens pāris galvenes motoram (digitālā tapa 9). Nepieciešams ārējs sūkņa draiveris. Kalibrēšanas datu glabāšanai tā izmantoja EEPROM.

Tiek piedāvāti divi kalibrēšanas veidi:

  • LEVEL_CAL
  • MOTOR_TRIGGER_CAL

5. darbība: sūkņa vadība

Plātnei ir 2 speciālas tapas sūkņa signālam

Viens izsniedz 5 V signālu, kad sūknis ir jāieslēdz (ja šķidruma līmenis nokrītas zem iepriekš noteiktās zemās robežvērtības), un dod 0 V signālu, kad sūknis ir jāizslēdz (līmenis pārsniedz augšējo robežu).

Signālam tiek nosūtīts releja panelis, lai kontrolētu maiņstrāvas sūkni.

Ieteicams: