WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 korakov (s slikami)

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

Preden vam razložim podrobnosti moje realizacije, vam bom povedal malo zgodbo;)

Živim na podeželju in žal nimam komunalne kanalizacije, zato imam na kraju samem sanitarije, ki delujejo z dvižno črpalko. Običajno vse dobro deluje do dneva, ko mi je zaradi nevihte več dni izpadlo električno energijo …

Ali vidite, kam grem s tem? Ne?

No, brez električne energije črpalka, ki se uporablja za odvajanje vode iz jame, ne deluje več!

In na mojo žalost takrat nisem pomislil na to … zato se je gladina dvignila, vedno znova do vodnjaka, kjer je črpalka skoraj polna! To lahko poškoduje celoten sistem (kar je predrago …)

Zato sem se zamislil, da bi sprožil alarm, ki bi me opozoril, ko voda v vrtini črpalke doseže nenormalno raven. Torej, če je prišlo do težav s črpalko ali če je prišlo do izpada električne energije, se bo oglasil alarm in lahko bom posredoval tik pred večjo škodo.

Gremo po pojasnila!

Korak: Orodja in elektronske komponente

Elektronske komponente:

- 1 mikročip PIC 12F675

- 2 kratka stikala

- 1 LED

- 1 zvočni signal

- 1 modul za povečanje DC-DC (ker moj zvočni signal potrebuje 12V, da je glasen)

- 4 upori (180 ohm; 2 x 10K ohm; 100K ohm)

- 1 detektor (plavalec)

- 1 nosilec za baterije

- 1 PCB plošča

- 1 plastična škatla/etui

Orodja:

- Programer, ki vstavi kodo v Microchip 12F675 (npr. PICkit 2)

- 4.5V mini napajalnik

Svetujem vam, da uporabite Microchip MPLAB IDE (brezplačna programska oprema), če želite spremeniti kodo, vendar boste potrebovali tudi prevajalnik CCS (shareware). Uporabite lahko tudi drug prevajalnik, vendar boste v programu potrebovali veliko sprememb.

Vendar vam bom zagotovil. HEX datoteko, tako da jo lahko injicirate neposredno v mikrokrmilnik.

2. korak: Obveznosti

- Sistem mora biti energetsko samozadosten za delovanje v primeru izpada električne energije.

- Sistem mora imeti avtonomijo najmanj 1 leto (enkrat letno opravljam vzdrževalna dela).

- Alarm je treba slišati s povprečne razdalje. (približno 50 metrov)

- Sistem mora stati v razmeroma majhni škatli

3. korak: Shema

Tukaj je shema, ustvarjena s programom CADENCE Capture CIS Lite. Pojasnilo vloge komponent:

- 12F675: mikrokrmilnik, ki upravlja vhode in izhode

- SW1: gumb za upravljanje

- SW2: gumb za ponastavitev

- D1: LED dioda stanja

- R1: vlečni upor za MCLR

- R2: spustni upor za upravljanje krmilnih gumbov

- R3: upor za omejevanje toka za LED D1

- R4: upor za omejevanje toka v senzorju

- PZ1: zvočni signal (alarmni ton)

- J3 in J4: konektorji med njimi DC-DC modul za povečanje

Povečevalni modul DC-DC je neobvezen, zvočni signal lahko priključite neposredno na mikrokrmilnik, vendar ga uporabljam za povečanje ravni zvoka mojega brenčalnika, ker je njegova delovna napetost 12 V, medtem ko je napetost izhoda mikrokrmilnika le 4,5 V.

4. korak: Izdelava prototipov na plošči

Sestavimo komponente na mizo po zgornji shemi in programirajmo mikrokrmilnik!

Nič posebnega za povedati, razen dejstva, da sem v načinu ampermetra skupaj z montažo dodal multimeter za merjenje trenutne porabe.

Poraba energije mora biti čim nižja, ker mora sistem delovati 24 ur/24 ur in imeti avtonomijo najmanj 1 leto.

Na multimetru lahko vidimo, da je poraba energije sistema le 136uA, če je mikrokrmilnik programiran s končno različico programa.

Z napajanjem sistema s 3 baterijami 1,5 V 1200 mAh ponuja avtonomijo:

3 * 1200 / 0,136 = 26470 H avtonomije, približno 3 leta!

Takšno avtonomijo lahko dobim, ker sem mikrokrmilnik v programu postavil v način SLEEP, zato poglejmo program!

5. korak: Program

Program je napisan v jeziku C z MPLAB IDE, koda pa je prevedena s prevajalnikom CCS C.

Koda je popolnoma komentirana in dokaj preprosta za razumevanje. Dovolim vam, da prenesete vire, če želite vedeti, kako deluje, ali če jo želite spremeniti.

Skratka, mikrokrmilnik je v stanju pripravljenosti, da prihrani največ energije in se prebudi, če pride do spremembe stanja na njegovem zatiču 2:

Ko je senzor nivoja tekočine aktiviran, deluje kot odprto stikalo, zato se napetost na zatiču 2 spreminja iz visoke v nizko). Nato mikrokrmilnik sproži alarm, da opozori.

Upoštevajte, da je mikrokrmilnik mogoče ponastaviti s tipko SW2.

Spodaj si oglejte zip datoteko projekta MPLAB:

6. korak: Spajkanje in montaža

Komponente sem varil na tiskano vezje v skladu z zgornjo shemo. Ni enostavno postaviti vseh sestavnih delov v čisto vezje, vendar sem zelo zadovoljen z rezultatom! Ko sem zvar zaključil, sem na žice položil vroče lepilo, da sem se premaknil.

Prav tako sem združil žice, ki gredo na sprednji strani škatle, skupaj s "toplotno skrčljivo cevjo", da bo čistejša in trdnejša.

Nato sem izvrtal sprednjo ploščo ohišja, da sem namestil dva gumba in LED. Nato končno spajkajte žice na komponente sprednje plošče, potem ko jih zvite skupaj. Nato vroče lepilo, da se ne premika.

7. korak: Shema delovanja sistema

Tukaj je diagram delovanja sistema, ne programa. To je nekakšen mini uporabniški priročnik. Datoteko PDF diagrama sem dal kot prilogo.

8. korak: Video

Naredil sem kratek videoposnetek, ki ponazarja delovanje sistema, s komentarjem na vsakem koraku.

Na videoposnetku ročno upravljam senzor, da pokažem, kako deluje, ko pa bo sistem na svojem končnem mestu, bo dolg kabel (približno 5 metrov), ki bo šel od alarma do senzorja, nameščenega v vrtini, kjer je raven vode je treba spremljati.

9. korak: Zaključek

Tukaj sem na koncu tega projekta, to je zelo skromen majhen projekt, vendar mislim, da bi bil lahko uporaben za začetnike v elektroniki kot osnova ali dopolnilo k projektu.

Ne vem, ali bo moj stil pisanja pravilen, ker deloma uporabljam samodejni prevajalec, da bi šel hitreje, in ker ne govorim angleško, mislim, da bodo nekateri stavki verjetno čudni za ljudi, ki odlično pišejo angleško.

Če imate kakršna koli vprašanja ali pripombe o tem projektu, mi to sporočite!