Автоматизиран воден двигател с индикатор за ниво: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Здравейте всички, добре дошли в още един Instructable. В този проект ще научим как да създадем напълно автоматичен контролер за ниво на резервоара за вода с функция за индикатор на нивото на водата, използвайки Arduino Nano.

Arduino е мозъкът на този проект. Той ще приема вход от сензорите и ще управлява всички останали устройства според получената стойност. Вторият блок е 16x2 LCD дисплей. Това устройство ще показва нивото на водата в проценти, както и в диаграма, също така ще показва състоянието на помпата. Този раздел също ще ни уведомява, когато резервоарът за прах е празен. Третият блок е сонарният сензор. Това се използва за измерване на нивото на водата в резервоара за вода отгоре.

Така че в този проект ще използвам HC-SR04 ултразвуков модул за измерване на нивото на водата и I2C LCD, за да видя нивото на водата в см.

Консумативи

Arduino Nano

JSN-SR04 Водоустойчив ултразвуков модул

16X2 LCD дисплей (син/зелен)

Захранващ модул 230-5V

Звуков сигнал 5V

Свързващи проводници

Кутия за затваряне

Стъпка 1: Първи стъпки с JSN-SR04

JSN-SR04 или водоустойчив ултразвуков сензор е електронно устройство, което работи на принципа на предаване и отражение. Този сензор има два пина, наречени TRIG и ECHO щифт.

Функцията на щифта ECHO е да излъчва вълните към канала. Тези вълни преминават през средата като вълна и се отразяват, когато ударят обект или препятствие преди разпространението му. Времето, необходимо за излъчването и отражението е изчислени и използвайки тази стойност решаваме разстоянието на приближаващото се препятствие.

• ПИНът TRIG е свързан към цифровия щифт 5 на nano.
• Щифтът ECHO е свързан към цифровия щифт 5 на nano.
• Щифтът VCC е свързан към положителния парапет на макета.
• ПИН GND е свързан към минуса на макета.

Стъпка 2: Работа на автоматичен регулатор на нивото на водата

Работата по този проект е много проста, използвахме ултразвуков сензорен модул, който изпраща звуковите вълни в резервоара за вода и открива отражението на звуковите вълни, които са ECHO. На първо място трябва да задействаме ултразвуковия сензорен модул за предаване на сигнал чрез Arduino и след това да изчакаме да получим ECHO. Arduino чете времето между задействане и получаване на ECHO. Знаем, че скоростта на звука е около 340 m/s. така че можем да изчислим разстоянието, като използваме дадената формула:

Разстояние = (време за пътуване/2) * скорост на звука Където скоростта на звука е приблизително 340 м в секунда. Използвайки този метод, ние получаваме разстояние от сензора до водната повърхност. След него трябва да изчислим нивото на водата. Сега трябва да изчислим общата дължина на резервоара за вода. Тъй като знаем дължината на резервоара за вода, тогава можем да изчислим нивото на водата, като извадим полученото разстояние, идващо от ултразвук, от общата дължина на резервоара. И ще получим разстоянието на нивото на водата. Сега можем да преобразуваме това ниво на водата в процента на водата и можем да го покажем на LCD.

Стъпка 3: Схема и обяснение

Както е показано в схемата на контролера за нивото на водата, дадена по -долу, щифтовете „задействане“и „ехо“на модула на ултразвуковия сензор са директно свързани към щифт 5 и 4 на arduino. 16x2 LCD е свързан с arduino в 4-битов режим. Контролният щифт RS, RW и En са директно свързани към щифт 3 на arduino, GND и 2. И изводът за данни D4-D7 е свързан към 10, 9, 8 и 7 на arduino, а зумерът е свързан към щифт 6. 5-волтовото реле е също свързан към щифт 12 на arduino за включване или изключване на помпата на водния двигател. 230-5V захранващ модул, използващ за захранване на този уред. можете да използвате зарядно устройство за телефон 1000mA за това. в тази схема Ултразвуков сензорен модул е поставен на горната част на резервоара за вода за демонстрация. Този сензорен модул ще отчете разстоянието между сензорния модул и водната повърхност и ще покаже разстоянието на LCD екрана със съобщение „Водното пространство в резервоара е:“. Това означава, че тук показваме празно място на разстояние или обем за водата вместо нивото на водата. Поради тази функционалност можем да използваме тази система във всеки резервоар за вода. Когато нивото на празна вода достигне разстояние от около 30 см, тогава Arduino ВКЛЮЧВА водната помпа чрез задвижващо реле. И сега LCD ще покаже „НИСКО ниво на водата“„Моторът е включен“и светодиодът за състоянието на релето ще започне да свети

Сега, ако празното пространство достигне на разстояние около 12 см arduino се изключва, релето и LCD ще покажат „Резервоарът е пълен“„Моторът е изключен“. Звуковият сигнал също издава звуков сигнал за известно време и светодиодът за състоянието на релето ще се изключи.

Стъпка 4: Програмиране

За да програмирате Arduino за контролер на нивото на водата, първо дефинираме всички щифтове, които ще използваме в проекта за свързване на външни устройства като реле, LCD, зумер и др. Копирайте и поставете кода по -долу в IDU на arduino и изберете arduino nano и десния порт и след това натиснете upload.

Стъпка 5: Тестване и сглобяване

И след като завършите проекта, трябва да видите arduino да показва нивото на водата на LCD дисплея. Можете да добавите допълнителен зумер, който да ви уведоми, след което нивото на водата достига след определен праг.

Стъпка 6: Инсталиране

Това е основно изпълнение и е направено с ограничени ресурси. Планирам да подобря това с SMS известие за нивото на водата, използвайки модул SIM900A като следваща стъпка.

Благодаря ви, че гледахте.