Motore ad acqua automatizzato con indicatore di livello: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ciao a tutti, benvenuti in un altro Instructable. In questo progetto impareremo come creare un controller del livello del serbatoio dell'acqua completamente automatico con la funzione di indicatore del livello dell'acqua utilizzando Arduino Nano.

Arduino è il cervello di questo progetto. Prenderà input dai sensori e controllerà tutte le altre unità in base al valore ricevuto. Il secondo blocco è un display LCD 16x2. Questa unità visualizzerà il livello dell'acqua in percentuale oltre che nel diagramma, mostrerà anche lo stato della pompa. Questa sezione ci avviserà anche ogni volta che il serbatoio Sump è vuoto. Il terzo blocco è il sensore sonar. Viene utilizzato per misurare il livello dell'acqua presente sul serbatoio dell'acqua in testa.

Quindi in questo progetto utilizzerò il modulo a ultrasuoni HC-SR04 per misurare il livello dell'acqua e un LCD I2C per vedere il livello dell'acqua in cm.

Forniture

Arduino Nano

Modulo a ultrasuoni a prova di acqua JSN-SR04

Display LCD 16X 2 (blu/verde)

Modulo di alimentazione 230-5V

Cicalino 5V

Cavi di collegamento

Una scatola di recinzione

Passaggio 1: iniziare con JSN-SR04

JSN-SR04 o un sensore ultrasonico Water Proof è un dispositivo elettronico che funziona secondo il principio di trasmissione e riflessione. Questo sensore ha due pin denominati TRIG e ECHO pin.

La funzione del pin ECHO è quella di emettere le onde al canale. Queste onde viaggiano attraverso il mezzo come un'onda e si riflettono ogni volta che colpisce un oggetto o un ostacolo prima della sua propagazione. Il tempo impiegato per l'emissione e la riflessione è calcolato e utilizzando questo valore decidiamo la distanza dell'ostacolo che si avvicina a noi.

• Il pin TRIG è collegato al pin digitale 5 di nano.
• Il pin ECHO è collegato al pin digitale 5 di nano.
• Il pin VCC è collegato alla ringhiera positiva della breadboard.
• Il pin GND è collegato al negativo della breadboard.

Passaggio 2: funzionamento del controller automatico del livello dell'acqua

Il funzionamento di questo progetto è molto semplice, abbiamo utilizzato un modulo sensore a ultrasuoni che invia le onde sonore nel serbatoio dell'acqua e rileva il riflesso delle onde sonore che è ECHO. Prima di tutto dobbiamo attivare il modulo del sensore ad ultrasuoni per trasmettere il segnale utilizzando Arduino e quindi attendere di ricevere ECHO. Arduino legge il tempo tra l'attivazione e l'ECHO ricevuto. Sappiamo che la velocità del suono è di circa 340 m/s. quindi possiamo calcolare la distanza usando la formula data:

Distanza= (tempo di viaggio/2) * velocità del suono Dove la velocità del suono è di circa 340 m al secondo. Usando questo metodo otteniamo la distanza dal sensore alla superficie dell'acqua. Dopo di ciò dobbiamo calcolare il livello dell'acqua. Ora dobbiamo calcolare la lunghezza totale del serbatoio dell'acqua. Poiché conosciamo la lunghezza del serbatoio dell'acqua, possiamo calcolare il livello dell'acqua sottraendo la distanza risultante dagli ultrasuoni dalla lunghezza totale del serbatoio. E otterremo la distanza dal livello dell'acqua. Ora possiamo convertire questo livello dell'acqua nella percentuale di acqua e visualizzarlo sul display LCD.

Passaggio 3: schema elettrico e spiegazione

Come mostrato nel circuito del controller del livello dell'acqua indicato di seguito, i pin "trigger" ed "echo" del modulo sensore a ultrasuoni sono collegati direttamente ai pin 5 e 4 di arduino. Un LCD 16x2 è collegato con arduino in modalità a 4 bit. I pin di controllo RS, RW e En sono collegati direttamente ai pin 3, GND e 2 di arduino. E il pin dati D4-D7 è collegato a 10, 9, 8 e 7 di arduino e il cicalino è collegato al pin 6. Il relè a 5 Volt è collegato anche al pin 12 di arduino per accendere o spegnere la pompa del motore dell'acqua. Un modulo di alimentazione da 230-5 V che utilizza per accendere questa unità. È possibile utilizzare un caricatore del telefono da 1000 mA per questo. la parte superiore del serbatoio dell'acqua per la dimostrazione. Questo modulo sensore leggerà la distanza tra il modulo sensore e la superficie dell'acqua e mostrerà la distanza sullo schermo LCD con il messaggio "Lo spazio idrico nel serbatoio è:". Significa che stiamo mostrando un luogo vuoto di distanza o volume per l'acqua invece del livello dell'acqua. Grazie a questa funzionalità, possiamo utilizzare questo sistema in qualsiasi serbatoio dell'acqua. Quando il livello dell'acqua vuota raggiunge una distanza di circa 30 cm, Arduino accende la pompa dell'acqua pilotando il relè. E ora il display LCD mostrerà "LOW Water Level" "Motore acceso" e il LED di stato del relè inizierà a illuminarsi

Ora se lo spazio vuoto raggiunge una distanza di circa 12 cm arduino si spegne il relè e il display LCD mostrerà "Serbatoio pieno" "Motore spento". Anche il cicalino emette un segnale acustico per un po' di tempo e il LED di stato del relè si spegne.

Passaggio 4: programmazione

Per programmare Arduino per il controller del livello dell'acqua, prima definiamo tutti i pin che useremo nel progetto per interfacciare dispositivi esterni come relè, LCD, cicalino ecc. Copia e incolla il codice sottostante nell'IDE di arduino e seleziona arduino nano e la porta giusta e poi premi upload.

Passaggio 5: test e assemblaggio

E dopo aver completato il progetto dovresti vedere l'arduino visualizzare il livello dell'acqua sul display LCD. È possibile un segnale acustico aggiuntivo per avvisare che il livello dell'acqua raggiunge dopo una certa soglia.

Passaggio 6: installazione

Questa è un'implementazione di base ed è stata eseguita con risorse limitate. Sto pianificando di migliorarlo con la notifica del livello dell'acqua tramite SMS utilizzando il modulo SIM900A come passaggio successivo.

Grazie per aver guardato.