Samodejni vodni motor z indikatorjem nivoja: 6 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:08

Pozdravljeni, dobrodošli v še enem Instructable. V tem projektu se bomo naučili, kako z Arduino Nano ustvariti popolnoma avtomatski regulator nivoja rezervoarja za vodo s funkcijo indikatorja nivoja vode.

Arduino so možgani tega projekta. Od senzorjev bo prevzel vhodne podatke in nadziral vse druge enote glede na prejeto vrednost. Drugi blok je LCD zaslon 16x2. Ta enota bo prikazala nivo vode v odstotkih in v diagramu, prikazala pa bo tudi stanje črpalke. Ta razdelek nas bo obvestil tudi, ko je zbiralnik prazen. Tretji blok je senzor sonarja. To se uporablja za merjenje nivoja vode v rezervoarju za vodo.

Tako bom v tem projektu z ultrazvočnim modulom HC-SR04 meril nivo vode in LCD I2C za prikaz nivoja vode v cm.

Zaloge

Arduino Nano

JSN-SR04 Vodotesni ultrazvočni modul

16X2 LCD zaslon (modra/zelena)

Napajalni modul 230-5V

Zvočnik 5V

Priključne žice

Škatla z ohišjem

1. korak: Začnite uporabljati JSN-SR04

JSN-SR04 ali ultrazvočni ultrazvočni senzor za vodoodpornost je elektronska naprava, ki deluje na principu prenosa in odboja. Ta senzor ima dva zatiča, imenovana TRIG in ECHO pin.

Funkcija zatiča ECHO je oddajati valove v kanal. Ti valovi potujejo skozi medij kot val in se odbijejo nazaj, kadar koli zadenejo predmet ali oviro pred njegovim širjenjem. Čas, ki je potreben za oddajanje in odboj, je izračunano in s to vrednostjo določimo razdaljo ovire, ki se nam približuje.

• Pin TRIG je priključen na digitalni pin 5 nano.
• ECHO pin je priključen na digitalni pin 5 nano.
• VCC pin je priključen na pozitivno ograjo plošče.
• Pin GND je priključen na minus na plošči.

2. korak: Delovanje avtomatskega regulatorja nivoja vode

Delo pri tem projektu je zelo preprosto. Uporabili smo ultrazvočni senzorski modul, ki pošilja zvočne valove v rezervoar za vodo in zazna odsev zvočnih valov, ki so ECHO. Najprej moramo sprožiti ultrazvočni senzorski modul za prenos signala z uporabo Arduina in nato počakati na sprejem ECHO. Arduino bere čas med sprožitvijo in prejemom ECHO. Vemo, da je hitrost zvoka okoli 340 m/s. tako lahko izračunamo razdaljo po formuli:

Razdalja = (čas potovanja/2) * hitrost zvoka Kjer je hitrost zvoka približno 340 m na sekundo. S to metodo dobimo razdaljo od senzorja do vodne površine. Po tem moramo izračunati nivo vode. Zdaj moramo izračunati skupno dolžino rezervoarja za vodo. Ker poznamo dolžino rezervoarja za vodo, lahko izračunamo nivo vode tako, da od celotne dolžine rezervoarja odštejemo nastalo razdaljo, ki prihaja iz ultrazvoka. In dobili bomo razdaljo vodostaja. Zdaj lahko to raven vode pretvorimo v odstotek vode in jo lahko prikažemo na LCD -prikazovalniku.

3. korak: Shema vezja in razlaga

Kot je prikazano v spodnjem vezju regulatorja nivoja vode, so zatiči "sprožilca" in "odmeva" ultrazvočnega senzorskega modula neposredno povezani s pin 5 in 4 arduina. 16x2 LCD je povezan z arduinom v 4-bitnem načinu. Krmilni zatič RS, RW in En so neposredno povezani z arduino pin 3, GND in 2. Podatkovni zatič D4-D7 pa je povezan z 10, 9, 8 in 7 arduina, zvočni signal pa je priključen na pin 6. 5-voltni rele je priključen tudi na pin 12 arduina za vklop ali izklop črpalke vodnega motorja. A 230-5V napajalni modul, ki uporablja za vklop te enote. za to lahko uporabite polnilnik telefona 1000mA. v tem vezju je ultrazvočni senzorski modul nameščen na zgornji del rezervoarja za vodo za predstavitev. Ta senzorski modul bo prebral razdaljo med senzorskim modulom in vodno površino, na LCD zaslonu pa bo prikazal razdaljo s sporočilom »Vodni prostor v rezervoarju je:«. To pomeni, da tukaj prikazujemo prazno mesto razdalje ali prostornine vode namesto nivoja vode. Zaradi te funkcionalnosti lahko ta sistem uporabljamo v vsakem rezervoarju za vodo. Ko nivo prazne vode doseže razdaljo približno 30 cm, Arduino vklopi vodno črpalko s pogonskim relejem. Zdaj bo na LCD -prikazovalniku prikazano »NIZKA VODA«, »Motor je vklopljen«, lučka stanja releja pa bo začela sveteti

Če prazen prostor seže na razdalji približno 12 cm, arduino izklopi, se na releju in na LCD -prikazovalniku prikaže »Tank is full« (Motor je izklopljen). Zvočni signal bo nekaj časa piskal in LED za stanje releja bo ugasnil.

4. korak: Programiranje

Če želite programirati Arduino za krmilnik nivoja vode, najprej določimo vse zatiče, ki jih bomo uporabili v projektu za povezovanje zunanjih naprav, kot so releji, LCD, zvočniki itd. Kopirajte in prilepite spodnjo kodo v arduino IDE in izberite arduino nano in desna vrata in nato pritisnite naloži.

5. korak: Testiranje in sestavljanje

Ko končate projekt, bi morali videti, da arduino prikazuje raven vode na LCD -prikazovalniku. Z dodatnim zvočnikom lahko obvestite, da nivo vode doseže določen prag.

6. korak: Namestitev

To je osnovna izvedba z omejenimi sredstvi. To nameravam izboljšati z obvestilom o nivoju vode SMS z modulom SIM900A kot naslednjim korakom.

Hvala za ogled.