Senzor pretoka vode in zaslon z nizkimi stroški: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:09

Voda je dragocen vir. Milijoni ljudi nimajo dostopa do čiste pitne vode, kar 4000 otrok pa vsak dan umre zaradi bolezni, onesnaženih z vodo. Kljub temu smo s svojimi viri še vedno potratni. Splošni cilj tega projekta je spodbuditi bolj trajnostno vedenje rabe vode in ozavestiti o globalnih vprašanjih vode. To je pouk, kako grobo zaznati pretok vode v cevi in poganjati zunanji prikaz. Uporabljam piezo pretvornik, nekaj LED in arduino. Naprava je grob prototip tega, kar bo sčasoma postalo prepričljiva tehnologija, ki motivira trajnostno vedenje in ozavešča o rabi vode. To je projekt Stacey Kuznetsov in Eric Paulos iz laboratorija za življenjska okolja na Inštitutu za interakcijo človeških računalnikov Univerze Carnegie Mellon. Izdelala Stacey [email protected]://staceyk.orgEric Pauloseric@paulos. paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Spodnji video prikazuje prejšnjo različico tega projekta, kjer se namesto piezo elementa za zaznavanje pretoka vode uporablja mikrofon. Z uporabo piezo pretvornika boste dosegli boljše rezultate, zato ta navodila podrobno opisujejo piezo pristop. Posebna zahvala Briam Lim, Bryanu Pendletonu, Chrisu Harrisonu in Stuartu Andersonu za pomoč pri idejah in oblikovanju tega projekta!

Korak: Zberite materiale

Potrebovali boste:- Breadboard- Mikrokontroler (uporabljal sem Arduino)- Mastic- Piezo pretvornik (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402)- Nekaj LED (uporabil sem 2 rumeni, 2 rdeča, 2 zelena)- Držalo za sveče ali posoda podobne velikosti- Žica- 1 Mohm (ali druga velika vrednost) upor- 4,7K upori (3)- 1K upori (1)- upori majhne vrednosti (za LED)- Obrezovalne žice- Žice za skakanje- Optični ojačevalnik (LM613)

2. korak: Zgradite vezje

Vezje je sestavljeno iz ojačevalnika za povečanje signala iz pieza in delilnika napetosti za dvig osnovne napetosti. Med dvema vhodoma, ki tvori piezo, je upor visoke vrednosti, ki deluje kot izvlečni upor za signal.

3. korak: Preizkusite vezje

Pritrdite piezo na vezje in priključite arduino. Delitelj napetosti nastavi osnovno napetost na 2,5 V, zato morajo biti osnovne vrednosti za signal okoli 512 na analognem zatiču Arduino (na pol poti med 0 in 1023). Moj niha +/- 30 okoli 520. Okrog te številke boste morda opazili nihanja.

4. korak: Umerite senzor za zaznavanje vibracij

Ko je pipa odprta, bodo vibracije cevi povzročile, da piezo ustvari nihajoči tok. Ker se osnovno branje zmanjša okoli 520, lahko okoli tega števila izračunate amplitudo, da zaznate vibracije. Moj prag je nastavljen na 130, vendar ga lahko povečate ali zmanjšate glede na vrste vibracij, ki jih želite zaznati, in občutljivost vašega določenega piezo kosa. Če želite preizkusiti signal, uporabite mastiko, da piezo pritrdite na ravno površino. Poskusite z dotikom ali praskanjem po površini na različnih lokacijah in različne intenzitete, da vidite, kakšne odčitke dobite na Arduinu. Če želite zmanjšati hrup, priporočam, da izračunate drseče povprečje vnosa. To je grob način določanja amplitude valov, ki preprečuje lažno pozitivne rezultate zaradi naključnega statičnega toka. Uporabljajo se lahko tudi naprednejše metode, kot je FFT.// Vzorec senzorja Codeint = 2; // Analogni inint val = 0; // Trenutni odčitki za analogno pinint avg; // Tekoče povprečje amplitude valov MIDPOINT = 520; // Osnovna nastavitev za branje () {Serial.begin (9600); avg = MIDPOINT; // nastavimo povprečje na sredini} void loop () {val = analogRead (tipalo); // Izračunaj amplitudo valov if (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } else {val = MIDPOINT - val; } // izračunamo tekoče povprečje fr amplitute avg = (avg * 0,5) + (val * 0,5); če (povprečno> 130) {// zaznane vibracije! Serial.println ("TAP"); zamuda (100); // zakasnitev za zagotovitev, da serijska vrata niso preobremenjena}}

5. korak: Ustvarite prikazovalnik okolice

Če vaš senzor deluje pravilno, lahko za prikaz informacij dodate zunanji zaslon. Moje LED diode so seznanjene tako, da vsako barvo osvetljujeta dve LED. Če želite to narediti, pritrdite "v" (kratek) vod vsake barve skupaj in uporabite upor nizke vrednosti, preden se povežete z Arduinom. Priključite ozemljitveni (daljši) vodnik vseh LED in pritrdite na ozemljitev na Arduinu. Ko so LED diode priključene, uporabite svečnik za namestitev zaslona. Ker je nosilec za sveče izdelan iz aluminija, boste morda želeli, preden vstavite LED diode, na dno posode položiti izolator, na primer kos plastike, da preprečite kratki stik vezja.

6. korak: Uporabite podatke senzorja za pogon zaslona

Za umivanje rok potrebujem približno 10 sekund. Tako sem zaslon programiral tako, da prvih 10 sekund po vklopu pipe prikazuje zeleno luč. Po 10 sekundah se prižge rumena LED. Zaslon postane rdeč, če voda ostane po 20 sekundah, in začne utripati rdeča lučka, če pipa še vedno deluje 25 sekund ali več. Uporabite svojo domišljijo, da ustvarite alternativne zaslone!

7. korak: Senzor in zaslon namestite na vodno cev

Za pritrditev piezo na pipo uporabite mastiks ali glino, za pritrditev zaslona na vrhu pa drugo plast mastike. Morda boste morali prilagoditi amplitudo praga ali 'MIDPOINT' iz 4. koraka. Na signal lahko nekoliko vpliva tudi temperatura cevi.

8. korak: Prihodnji predlogi

Lahko se odločite, da boste Arduino odgnali iz baterije. Prihajajoča vadnica vam bo pokazala, kako zagnati ta zaslon tako, da črpate moč neposredno iz same tekoče vode ali pa izkoriščate okoljsko svetlobo!