WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Преди да ви обясня подробностите за моята реализация, ще ви разкажа малка история;)

Живея на село и за съжаление нямам общинска канализация, така че имам канализация на място, която работи с асансьорна помпа. Обикновено всичко работи добре до деня, в който прекъснах захранването за няколко дни заради буря …

Виждаш ли къде отивам с това? Не?

Е, без електричество помпата, използвана за източване на водата от ямата, вече не работи!

И за мое съжаление тогава не се сетих за това … така нивото на водата се покачваше, отново и отново до кладенеца, където помпата е почти пълна! Това може да повреди цялата система (което е твърде скъпо …)

И така имах идеята да направя аларма, която да ме предупреди, когато водата в кладенеца на помпата достигне необичайно ниво. Така че, ако има проблем с помпата или ако има прекъсване на захранването, алармата ще прозвучи и ще мога да се намеся непосредствено преди големи щети.

Тук отиваме за обяснения!

Стъпка 1: Инструменти и електронни компоненти

Електронни компоненти:

- 1 микрочип PIC 12F675

- 2 бутона за превключване за момент

- 1 светодиод

- 1 зумер

- 1 DC-DC усилващ модул (защото моят зумер изисква 12V, за да е силен)

- 4 резистора (180 ома; 2 x 10K ома; 100K ома)

- 1 детектор (плаващ)

- 1 държач за батерия

- 1 печатна платка

- 1 пластмасова кутия/калъф

Инструменти:

- Програмист за инжектиране на кода в Microchip 12F675 (напр. PICkit 2)

- 4.5V мини захранване

Съветвам ви да използвате Microchip MPLAB IDE (безплатна програма), ако искате да промените кода, но ще ви е необходим и CCS компилатор (shareware). Можете също да използвате друг компилатор, но ще ви трябват много промени в програмата.

Но аз ще ви го предоставя. HEX файл, за да можете да го инжектирате директно в микроконтролера.

Стъпка 2: Задължения

- Системата трябва да бъде енергийно самодостатъчна, за да работи в случай на прекъсване на захранването.

- Системата трябва да има автономност от поне 1 година (правя поддръжка на канализация веднъж годишно).

- Алармата трябва да може да се чува от средно разстояние. (около 50 метра)

- Системата трябва да се побере в сравнително малка кутия

Стъпка 3: Схеми

Ето схемата, създадена с CADENCE Capture CIS Lite. Обяснение на ролята на компонентите:

- 12F675: микроконтролер, който управлява входове и изходи

- SW1: бутон за работа

- SW2: бутон за нулиране

- D1: светодиод за състоянието

- R1: издърпващ резистор за MCLR

- R2: падащ резистор за управление на бутоните за управление

- R3: резистор за ограничаване на тока за LED D1

- R4: резистор за ограничаване на тока в сензора

- PZ1: зумер (алармен тон)

- J3 и J4: конектори с между тях DC-DC усилващ модул

Модулът за усилване на DC-DC е по избор, можете да свържете директно зумера към микроконтролера, но аз го използвам, за да повиша нивото на звука на моя зумер, тъй като работното му напрежение е 12V, докато напрежението на изхода на микроконтролера е само 4.5V.

Стъпка 4: Прототипиране на платка

Нека да съберем компонентите на макет съгласно горната схема и да програмираме микроконтролера!

Нищо особено за казване, освен факта, че добавих мултицет в режим амперметър последователно с монтажа, за да измеря текущата му консумация.

Консумацията на електроенергия трябва да бъде възможно най -ниска, тъй като системата трябва да работи 24 часа в денонощието и трябва да има автономност от поне 1 година.

На мултицета можем да видим, че консумацията на енергия на системата е само 136uA, когато микроконтролерът е програмиран с крайната версия на програмата.

Захранвайки системата с 3 батерии от 1.5V 1200mAh, тя предлага автономност на:

3 * 1200 / 0,136 = 26470 H автономност, около 3 години!

Мога да получа такава автономия, защото поставих микроконтролера в режим SLEEP в програмата, така че нека да видим програмата!

Стъпка 5: Програмата

Програмата е написана на език C с MPLAB IDE и кодът се компилира с CCS C компилатора.

Кодът е напълно коментиран и доста лесен за разбиране. Позволявам ви да изтеглите източниците, ако искате да знаете как работи или ако искате да го промените.

Накратко, микроконтролерът е в режим на готовност, за да спести максимална енергия и се събужда, ако има промяна в състоянието на неговия щифт 2:

Когато сензорът за нивото на течността е активиран, той действа като отворен превключвател и следователно напрежението на щифт 2 се променя от високо на ниско). След това микроконтролерът задейства алармата, за да предупреди.

Имайте предвид, че е възможно да нулирате микроконтролера с бутона SW2.

Вижте по -долу zip файл на проекта MPLAB:

Стъпка 6: Запояване и сглобяване

Заварявам компонентите върху печатната платка съгласно горната диаграма. Не е лесно да поставите всички компоненти, за да направите чиста верига, но съм доста доволен от резултата! След като завърших заваръчните шевове, поставих горещо лепило върху проводниците, за да се уверя, че те не се движат.

Също така съм групирал проводниците, които минават от предната страна на кутията, заедно с „термосвиваща се тръба“, за да я направя по -чиста и по -твърда.

След това пробих през предния панел на кутията, за да инсталирам двата бутона и светодиода. След това накрая запоявайте проводниците към компонентите на предния панел, след като ги усучете заедно. След това горещо лепило, за да не се движи.

Стъпка 7: Диаграма на работа на системата

Ето диаграмата за това как работи системата, а не програмата. Това е някакво мини ръководство за потребителя. Сложих PDF файла на диаграмата като прикачен файл.

Стъпка 8: Видео

Направих кратко видео, за да илюстрирам как работи системата, с коментар на всяка стъпка.

На видеото манипулирам сензора на ръка, за да покажа как работи, но когато системата е на последното си място, ще има дълъг кабел (около 5 метра), който ще премине от алармата към сензора, инсталиран в кладенеца, където трябва да се следи нивото на водата.

Стъпка 9: Заключение

Ето ме в края на този проект, това е много скромен малък проект, но мисля, че може да бъде полезен за начинаещ в електрониката като основа или допълнение към проект.

Не знам дали стилът ми на писане ще бъде правилен, защото отчасти използвам автоматичен преводач, за да вървя по -бързо и тъй като не говоря английски, мисля, че някои изречения вероятно ще бъдат странни за хората, които пишат перфектно английски.

Ако имате въпроси или коментари относно този проект, моля, уведомете ме!