Regolatore dell'altezza dell'acqua: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Per il corso Measurments for Water della TU Delft abbiamo dovuto costruire il nostro dispositivo di misurazione che caricherà i suoi risultati su Internet. Ci è stato permesso di scegliere la quantità che volevamo misurare sull'acqua. Abbiamo deciso di realizzare un dispositivo in grado di misurare e controllare l'altezza dell'acqua in un contenitore.

Ci è stato fornito un Particle Photon connesso a Internet. C'era anche un'ampia gamma di sensori diversi che potevamo usare. Inoltre, abbiamo avuto accesso a tutti i tipi di materiali e dispositivi, come pompe, batterie, legno, ecc.

Nei passaggi seguenti spiegheremo come costruiamo il nostro controller dell'altezza dell'acqua.

Passaggio 1: i componenti

Per realizzare questo dispositivo hai bisogno di:

• Fotone particellare
• Sensore a ultrasuoni (abbiamo usato un HC-SR04)
• Mosfet (abbiamo usato un IRF520)
• Pompa sommergibile
• Tubo flessibile
• Alimentatore 12V (abbiamo usato un Eagle HP003C)
• Alcuni cavi maschio e femmina.
• tagliere
• Cavo micro USB
• Led (opzionale)
• Resistenza da 220 Ohm
• Plank o Pole per collegare i dispositivi a
• secchi
• Contenitore

Utensili:

• Ducttape
• Cacciavite
• Pinza

Passaggio 2: collegamento del sensore a ultrasuoni

Iniziamo collegando il sensore a ultrasuoni al Particle Photon. Il Photon è collegato alla scheda larga in modo da poter collegare facilmente i dispositivi. Colleghiamo il pin VCC al Vin sul Photon. I pin Trig ed Echo sono collegati ai pin digitali del fotone. Abbiamo usato D4 per Trig e D5 per Echo. Il pin di terra era collegato alla terra del fotone.

Con il codice il sensore a ultrasuoni dovrebbe funzionare ora.

Passaggio 3: collegamento della pompa

Collegamento della pompa e dell'alimentatore al Mosfet:

Iniziamo collegando la pompa 12V al modulo mosfet. La pompa ha un cavo positivo e negativo che colleghiamo agli ingressi V+ e V- del mosfet.

Per alimentare la pompa colleghiamo un alimentatore da 12 volt. Abbiamo usato un alimentatore switching impostato a 12 volt. Abbiamo tagliato la testa del cavo di alimentazione in modo da poterlo collegare al mosfet. Questi cavi erano collegati alle porte Vin e GND del mosfet. L'alimentatore può essere collegato a una presa a muro.

Collegamento del Mosfet al Photon:

Il pin GND del mosfet è collegato alla massa del Photon. Il pin VCC sul mosfet al Vin sul Photon. Il pin SIG è collegato a un pin digitale sul Photon (abbiamo usato D1).

Passaggio 4: creazione della configurazione

Con tutte le parti collegate al Photon siamo pronti per creare il nostro set up.

Abbiamo usato tre assi di legno per realizzare un palo a forma di L a cui attaccare i dispositivi. Questa L sarà posta capovolta nell'acqua.

Nella parte inferiore di questo palo abbiamo attaccato la pompa, questa estremità verrà posizionata nell'acqua.

Nella parte superiore del palo abbiamo posizionato la breadboard con il Photon.

Tra il Photon e la pompa viene posizionato il modulo mosfet.

Il sensore ad ultrasuoni è posizionato in alto sulla parte sporgente dell'asta rivolta verso il basso.

Tutto quello che dobbiamo fare ora è fornire al Photon il nostro codice e il dispositivo è pronto per funzionare!

Passaggio 5: aggiunta del codice

Il codice arduino utilizzato è riportato sopra.

Nel nostro codice abbiamo utilizzato un'altezza critica dell'acqua di 10 centimetri. Questo valore può essere modificato in base alle proprie esigenze. Per fare ciò è necessario modificare i valori nel ciclo if.

L'80 utilizzato nel calcolo di h è l'altezza del nostro sensore sopra la parte inferiore del palo. Questo valore può variare a seconda dell'altezza del sensore.

Usa un cavo micro usb per collegare il fotone al tuo computer e flashare il codice sul fotone.

Passaggio 6: aggiunta di un indicatore LED (opzionale)

Abbiamo anche aggiunto un Led come indicatore visivo per mostrare se il livello dell'acqua è troppo alto. Questo è facoltativo e non è necessario per eseguire il dispositivo.

Il Led è posizionato sulla breadboard e collegato allo stesso pin digitale del mosfet. Il Led è anche collegato a terra. Tra il Led e il pin digitale abbiamo posizionato una resistenza da 220 Ohm.

Il LED ora brucerà quando stiamo pompando acqua.

Passaggio 7: utilizzo del dispositivo finito

Il dispositivo è ora finito e pronto per misurare e controllare l'altezza dell'acqua!

Metti il dispositivo in un contenitore e inizia a riempirlo d'acqua. Quando l'altezza dell'acqua raggiunge il valore critico indicato, il dispositivo dovrebbe iniziare a pompare acqua fino a quando non è inferiore a questo valore.