WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Pirms paskaidrošu jums savas realizācijas detaļas, es jums pastāstīšu nelielu stāstu;)

Es dzīvoju valstī un diemžēl man nav sadzīves notekūdeņu, tāpēc man uz vietas ir sanitārija, kas darbojas ar pacelšanas sūkni. Viss parasti darbojas labi līdz dienai, kad vētras dēļ vairākas dienas bija elektrības padeves pārtraukums …

Vai tu redzi, kur es ar to eju? Nē?

Nu, bez elektrības sūknis, ko izmantoja ūdens novadīšanai no bedres, vairs nedarbojas!

Un diemžēl es tobrīd par to nedomāju … tāpēc ūdens līmenis cēlās, atkal un atkal līdz akai, kur sūknis ir gandrīz pilns! Tas var sabojāt visu sistēmu (kas ir pārāk dārgi …)

Tāpēc man radās ideja izveidot trauksmi, lai brīdinātu mani, kad ūdens sūkņa urbumā sasniedz nenormālu līmeni. Tātad, ja rodas problēmas ar sūkni vai ja ir strāvas padeves pārtraukums, atskanēs trauksmes signāls, un es varēšu iejaukties tieši pirms jebkādiem lieliem bojājumiem.

Šeit mēs meklējam paskaidrojumus!

1. darbība: rīki un elektronikas komponenti

Elektronikas komponenti:

- 1 mikroshēma PIC 12F675

- 2 īslaicīgas slēdža pogas

- 1 LED

- 1 skaņas signāls

- 1 līdzstrāvas līdzstrāvas pastiprināšanas modulis (jo manam skaņas signālam ir nepieciešams 12 V skaļums)

- 4 rezistori (180 omi; 2 x 10K omi; 100K omi)

- 1 detektors (pludiņš)

- 1 akumulatora turētājs

- 1 PCB plāksne

- 1 plastmasas kaste/kārba

Rīki:

- programmētājs, lai ievadītu kodu mikroshēmā 12F675 (piemēram, PICkit 2)

- 4,5 V mini barošanas avots

Es iesaku jums izmantot Microchip MPLAB IDE (bezmaksas programmatūra), ja vēlaties modificēt kodu, bet jums būs nepieciešams arī CCS kompilators (shareware). Varat arī izmantot citu kompilatoru, taču programmā būs nepieciešamas daudzas izmaiņas.

Bet es jums sniegšu. HEX failu, lai to varētu injicēt tieši mikrokontrollerī.

2. solis: Pienākumi

- Sistēmai jābūt pašpietiekamai, lai darbotos strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.

- Sistēmas autonomijai jābūt vismaz 1 gadam (es veicu sanitārijas apkopi reizi gadā).

- Modinātājam jābūt dzirdamam no vidēja attāluma. (apmēram 50 metri)

- Sistēmai jāietilpst salīdzinoši nelielā kastē

3. darbība. Shēma

Šeit ir shēma, kas izveidota, izmantojot programmu CADENCE Capture CIS Lite. Sastāvdaļu lomas skaidrojums:

- 12F675: mikrokontrolleris, kas pārvalda ieejas un izejas

- SW1: darbības poga

- SW2: atiestatīšanas poga

- D1: statusa gaismas diode

- R1: pievilkšanas rezistors MCLR

- R2: nolaižamais rezistors vadības pogas vadībai

- R3: strāvas ierobežošanas rezistors LED D1

- R4: sensora ierobežojošais rezistors sensorā

- PZ1: skaņas signāls (modinātāja signāls)

- J3 un J4: savienotāji, starp kuriem ir DC-DC pastiprināšanas modulis

DC-DC pastiprināšanas modulis nav obligāts, jūs varat tieši pievienot skaņas signālu mikrokontrolleram, bet es to izmantoju, lai palielinātu sava skaņas signāla skaņas līmeni, jo viņa darba spriegums ir 12 V, savukārt mikrokontrollera izejas spriegums ir tikai 4,5 V.

4. solis: prototipu veidošana uz maizes dēļa

Saliksim komponentus uz maizes dēļa saskaņā ar iepriekš minēto shēmu un ieprogrammēsim mikrokontrolleru!

Nekas īpašs, ko teikt, izņemot faktu, ka es pievienoju multimetru ampērmetra režīmā sērijveidā ar stiprinājumu, lai izmērītu tā pašreizējo patēriņu.

Enerģijas patēriņam jābūt pēc iespējas zemākam, jo sistēmai jādarbojas 24 stundas diennaktī, un tai jābūt vismaz 1 gada autonomijai.

Multimetrā mēs redzam, ka sistēmas enerģijas patēriņš ir tikai 136uA, ja mikrokontrolleris ir ieprogrammēts ar programmas galīgo versiju.

Barojot sistēmu ar 3 1,5V 1200mAh baterijām, tā nodrošina autonomiju:

3 * 1200 / 0,136 = 26470 H autonomija, apmēram 3 gadi!

Es varu iegūt šādu autonomiju, jo programmā ievietoju mikrokontrolleri SLEEP režīmā, tāpēc apskatīsim programmu!

5. solis: programma

Programma ir uzrakstīta C valodā ar MPLAB IDE, un kods tiek apkopots ar CCS C kompilatoru.

Kods ir pilnībā komentēts un diezgan vienkārši saprotams. Es ļauju jums lejupielādēt avotus, ja vēlaties uzzināt, kā tas darbojas vai ja vēlaties to mainīt.

Īsāk sakot, mikrokontrolleris ir gaidīšanas režīmā, lai ietaupītu maksimālo enerģiju, un tas pamostas, ja tā tapas 2 stāvoklis tiek mainīts:

Kad šķidruma līmeņa sensors ir aktivizēts, tas darbojas kā atvērts slēdzis, un tāpēc spriegums uz tapas 2 mainās no augsta uz zemu). Pēc tam mikrokontrolleris iedarbina trauksmi, lai brīdinātu.

Ņemiet vērā, ka ir iespējams atiestatīt mikrokontrolleru ar pogu SW2.

Skatiet zemāk MPLAB projekta zip failu:

6. solis: lodēšana un montāža

Es metinu komponentus uz PCB saskaņā ar iepriekš redzamo diagrammu. Nav viegli novietot visas sastāvdaļas, lai izveidotu tīru ķēdi, bet es esmu diezgan apmierināts ar rezultātu! Kad biju pabeidzis metinājumus, es uz vadiem uzliku karstu līmi, lai pārliecinātos, ka tie nepārvietojas.

Esmu arī sagrupējis vadus, kas iet kastes priekšpusē, kopā ar "termiski saraušanās cauruli", lai padarītu to tīrāku un izturīgāku.

Pēc tam es urbjos cauri korpusa priekšējam panelim, lai uzstādītu divas pogas un LED. Pēc tam beidzot pielodējiet vadus pie priekšējā paneļa komponentiem pēc to savīšanas. Pēc tam karstu līmi, lai tā nepārvietotos.

7. darbība: sistēmas darbības shēma

Šeit ir shēma, kā darbojas sistēma, nevis programma. Tā ir sava veida mini lietotāja rokasgrāmata. Diagrammas PDF failu esmu ievietojis kā pielikumu.

8. darbība: video

Es izveidoju īsu video, lai ilustrētu, kā sistēma darbojas, ar komentāru katrā solī.

Videoklipā es ar rokām manipulēju ar sensoru, lai parādītu, kā tas darbojas, bet, kad sistēma atrodas pēdējā vietā, būs garš kabelis (apmēram 5 metri), kas no trauksmes pāries uz sensoru, kas uzstādīts akā, kur ūdens līmenis ir jāuzrauga.

9. solis. Secinājums

Šeit es esmu šī projekta beigās, tas ir ļoti pieticīgs mazs projekts, bet es domāju, ka tas varētu būt noderīgs iesācējam elektronikas jomā kā projekta pamats vai papildinājums.

Es nezinu, vai mans rakstīšanas stils būs pareizs, jo, lai ātrāk darbotos, daļēji izmantoju automātisko tulkotāju, un, tā kā es nerunāju angliski, es domāju, ka daži teikumi, iespējams, būs dīvaini cilvēkiem, kuri perfekti raksta angļu valodu.

Ja jums ir kādi jautājumi vai komentāri par šo projektu, lūdzu, informējiet mani!