Senzor nivoja tekočine (z uporabo ultrazvoka): 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Senzor nivoja tekočine zazna nivo tekočine od tal. Vklopi motor (potrebuje ojačevalnik gonilnika motorja) pod določeno vrednostjo in ga po polnjenju tekočine izklopi nad dano vrednostjo

Značilnosti tega sistema:

• Deluje s katero koli tekočino (vodo, oljem itd.).
• Doseg do 250 cm talne razdalje (tudi višina rezervoarja).
• Natančno merjenje (do 2 cm napake) s HC-SR04, Ping itd.
• Krmilni izhod motorja.

• Umerjanje (med izvajanjem) je na voljo za:

  • Ground Level: Lahko se kalibrira za kateri koli rezervoar (visok do 250 cm), medtem ko sistem deluje, s pritiskom na gumb.
  • Ravni vklopa in izklopa motorja: Ravni vklopa in izklopa lahko nastavite s priloženimi prednastavitvami in gumbom za spremembo načina.
• Navedba izven meja z '0 cm'.
• Deluje na 5V DC.

Deli, potrebni za izdelavo:

1. Arduino (ali ATMega 328 s programerjem).
2. HC-SR04 ali kateri koli običajni ultrazvočni senzorski modul.
3. Prednastavitve (20K ali 10K) - 2 kom
4. Moška glava - 6 pinov
5. Ženska glava 16 Pin
6. Mikro stikalo s pritiskom na gumb
7. Preklopno mikro stikalo pritisnite
8. 10K 1/4 vatni upor
9. 1N4007 dioda
10. DC vtičnica
11. 220E upor
12. Veroboard (ali plošča, če želite)
13. Priključne žice
14. 16*2 LCD zaslon s pritrjenimi moškimi glavomi
15. Voznik motorja in motor (če želite)
16. Osnovno znanje o elektroniki in Arduinu

1. korak: Shema vezja

2. korak: Delo

V naši senzorski plošči imamo ultrazvočne dele Tx in Rx. Senzor bere razdaljo od površinskega nivoja tekočine. Tx je v bistvu 40KHz zvočnik, ki pošilja impulze 40KHz ultrazvočnega zvoka. Za vsak impulz se zapišeta čas pošiljanja impulza in čas sprejema impulza. Ti impulzi se zaznajo v MCU.

MCU ugotavlja časovno razliko med in nato je za izračun razdalje uporabil hitrost zvoka. MCU je treba predhodno umeriti, da zabeleži razdaljo od tal, to je, ko je rezervoar/posoda prazna. Razlika se izračuna in tako dobimo nivo tekočine.

Raven je prikazana na LCD zaslonu 16x2. Na zaslonu so prikazane tudi druge podrobnosti.

Obstajata dve prednastavitvi za omejitev največje in najmanjše vrednosti generatorja signala črpalke. The se generira, ko nivo tekočine preseže najvišjo mejo, določeno s prednastavitvijo. Signal spet pade, ko pade pod minimalno mejo, ki jo določa druga prednastavitev.

Umerjanje razdalje med tlemi se izvede s stikalom, ki pošlje signal na čip atmega328, zabeleži trenutno razdaljo in jo nastavi kot referenčno podlago.

3. korak: Program - Arduino

Program je narejen v Arduinu. To uporabite za zapisovanje v Atmega328 (ali po vaših željah).

Program je na voljo na git pod GPL-3.0.

Sestavljena šestnajstiška datoteka je že dana za enostavno nalaganje z uporabo arduino-builderja.

Odvisnosti:

Knjižnica Newping.

4. korak: Umerjanje in podatki

LCD zaslon prikazuje trenutno raven (razliko) od umerjene ravni.

Obe prednastavitvi določata zgornji (največji nivo), po katerem se bo obremenitev izklopila, in spodnji (minimalni nivo), po katerem se bo obremenitev vklopila. Tovor je namenjen črpalki, saj je ta sistem uporaben v avtomatiziranem sistemu črpalk. Štiri glave so za zvočni (ping) senzor. Uporabil sem HC-SR04. En par glave za motor (digitalni pin 9). Zahteva zunanji gonilnik črpalke. Za shranjevanje kalibracijskih podatkov je uporabljal EEPROM.

Na voljo sta dve kalibraciji:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

5. korak: Nadzor črpalke

Plošča ima 2 namenska zatiča za signal črpalke

Eden oddaja signal 5V, ko je treba črpalko vklopiti (ko nivo tekočine pade pod prednastavljeno spodnjo mejno vrednost), in signal 0V, ko je treba črpalko izklopiti (nivo preseže zgornjo mejo).

Signal se pošlje relejni plošči za krmiljenje izmenične črpalke.