Kontroler wysokości wody: 7 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Dla kursu TU Delft Measurments for Water musieliśmy zbudować własne urządzenie pomiarowe, które będzie przesyłało jego wyniki do internetu. Mogliśmy wybrać, jaką ilość wody chcemy zmierzyć. Postanowiliśmy stworzyć urządzenie, które jest w stanie mierzyć i kontrolować wysokość wody w zbiorniku.

Dostarczono nam Particle Photon podłączony do Internetu. Była też szeroka gama różnych czujników, z których mogliśmy korzystać. Poza tym mieliśmy dostęp do wszelkiego rodzaju materiałów i urządzeń, takich jak pompy, baterie, drewno itp.

W kolejnych krokach wyjaśnimy, jak budujemy nasz regulator wysokości wody.

Krok 1: Składniki

Aby zrobić to urządzenie potrzebujesz:

• Foton cząstek
• Czujnik ultradźwiękowy (użyliśmy HC-SR04)
• Mosfet (użyliśmy IRF520)
• Pompa głębinowa
• Wąż gumowy
• Zasilacz 12V (użyliśmy Eagle HP003C)
• Niektóre kable męskie i żeńskie.
• Deska do krojenia chleba
• Kabel micro USB
• Led (opcjonalnie)
• Rezystor 220 Ohm
• Deska lub słupek do mocowania urządzeń
• Wiadra
• Pojemnik

Narzędzia:

• Taśma klejąca
• Śrubokręt
• Ulicznik

Krok 2: Podłączanie czujnika ultradźwiękowego

Zaczynamy od podłączenia czujnika ultradźwiękowego do Particle Photon. Photon jest przymocowany do tablicy, dzięki czemu możemy łatwo podłączyć urządzenia. Podłączamy pin VCC do Vin na Photonie. Piny Trig i Echo są połączone z cyfrowymi pinami fotonu. Użyliśmy D4 do Trig i D5 do Echo. Pin uziemienia został połączony z masą fotonu.

Z kodem czujnik ultradźwiękowy powinien teraz działać.

Krok 3: Podłączanie pompy

Podłączanie pompy i zasilania do Mosfeta:

Zaczynamy od podłączenia pompy 12V do modułu mosfet. Pompa posiada przewód dodatni i ujemny, które podłączamy do wejść V+ i V- na mosfecie.

Aby zasilić pompę, podłączamy zasilanie 12 V. Użyliśmy zasilacza impulsowego ustawionego na 12 woltów. Odcięliśmy główkę kabla zasilającego, aby móc podłączyć go do mosfeta. Kable te zostały podłączone do portów Vin i GND mosfeta. Zasilacz można podłączyć do gniazdka ściennego.

Podłączanie Mosfeta do Photona:

Pin GND na mosfecie jest podłączony do masy w Photonie. Pin VCC na mosfecie do Vin na Photonie. Pin SIG jest podłączony do cyfrowego pinu w Photonie (użyliśmy D1).

Krok 4: Tworzenie konfiguracji

Po podłączeniu wszystkich części do Photona jesteśmy gotowi do stworzenia naszego zestawu.

Z trzech drewnianych desek wykonaliśmy słup w kształcie litery L, do którego przymocowaliśmy urządzenia. To L zostanie umieszczone w wodzie do góry nogami.

Na dole tego słupa przyczepiliśmy pompę, ten koniec zostanie umieszczony w wodzie.

Na szczycie słupa umieściliśmy płytkę stykową z Photonem.

Pomiędzy Photonem a pompą umieszczony jest moduł mosfet.

Czujnik ultradźwiękowy jest umieszczony u góry na wystającej części słupa skierowanej w dół.

Wystarczy, że dostarczymy Photon nasz kod i urządzenie jest gotowe do pracy!

Krok 5: Dodawanie kodu

Zastosowany kod arduino podano powyżej.

W naszym kodzie zastosowaliśmy krytyczną wysokość wody wynoszącą 10 centymetrów. Tę wartość można zmienić, aby dopasować ją do własnych potrzeb. Aby to zrobić, musisz zmienić wartości w pętli if.

80 użyta do obliczenia h to wysokość naszego czujnika nad dolną częścią słupa. Ta wartość może się różnić w zależności od wysokości czujnika.

Użyj kabla micro USB, aby podłączyć foton do komputera i sflashować kod do fotonu.

Krok 6: Dodawanie wskaźnika LED (opcjonalnie)

Dodaliśmy również diodę LED jako wizualny wskaźnik pokazujący, czy poziom wody jest zbyt wysoki. Jest to opcjonalne i nie jest potrzebne do uruchomienia urządzenia.

Dioda jest umieszczona na płytce stykowej i podłączona do tego samego pinu cyfrowego co mosfet. Dioda jest również połączona z masą. Pomiędzy diodą LED a pinem cyfrowym umieściliśmy rezystancję 220 Ohm.

Dioda będzie się teraz świecić, gdy pompujemy wodę.

Krok 7: Korzystanie z gotowego urządzenia

Urządzenie jest gotowe i gotowe do pomiaru i kontroli wysokości wody!

Umieść urządzenie w pojemniku i zacznij napełniać je wodą. Gdy wysokość wody osiągnie wskazaną wartość krytyczną, urządzenie powinno rozpocząć wypompowywanie wody, aż znajdzie się poniżej tej wartości.