Automatický vodní motor s indikátorem hladiny: 6 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Ahoj všichni, vítejte u dalšího Instructable. V tomto projektu se naučíme, jak pomocí Arduino Nano vytvořit plně automatický ovladač hladiny vodní nádrže s funkcí indikátoru hladiny vody.

Arduino je mozkem tohoto projektu. Bude přijímat vstup ze senzorů a ovládat všechny ostatní jednotky podle přijaté hodnoty. Druhý blok je 16x2 LCD displej. Tato jednotka zobrazí hladinu vody v procentech i v diagramu a také zobrazí stav pumpy. Tato část nás také upozorní, kdykoli je nádrž na odpad prázdná. Třetím blokem je Sonar Sensor. To se používá k měření hladiny vody přítomné v horní nádrži na vodu.

V tomto projektu tedy použiji ultrazvukový modul HC-SR04 k měření hladiny vody a LCD I2C, abych viděl hladinu vody v cm.

Zásoby

Arduino Nano

Vodotěsný ultrazvukový modul JSN-SR04

16X 2 LCD displej (modrý/zelený)

Napájecí modul 230-5V

5V bzučák

Propojovací dráty

Skříň skříně

Krok 1: Začínáme s JSN-SR04

Ultrazvukový senzor JSN-SR04 nebo Water Proof je elektronické zařízení, které pracuje na principu přenosu a odrazu. Tento senzor má dva kolíky pojmenované jako TRIG a ECHO pin.

Funkcí pinu ECHO je emitovat vlny do kanálu. Tyto vlny procházejí médiem jako vlna a odrážejí se zpět, kdykoli narazí na předmět nebo překážku před jeho šířením. Čas potřebný k vyzařování a odrazu je vypočtené a pomocí této hodnoty rozhodujeme o vzdálenosti překážky, která se k nám blíží.

• Kolík TRIG je připojen k digitálnímu pinu 5 nano.
• Kolík ECHO je připojen k digitálnímu pinu 5 nano.
• Kolík VCC je připojen k kladnému zábradlí prkénka.
• Pin GND je připojen k zápornému pólku.

Krok 2: Práce s automatickým regulátorem hladiny vody

Práce na tomto projektu je velmi jednoduchá, použili jsme modul ultrazvukového senzoru, který vysílá zvukové vlny do vodní nádrže a detekuje odraz zvukových vln, který je ECHO. Nejprve musíme spustit modul ultrazvukového senzoru k přenosu signálu pomocí Arduina a poté čekat na příjem ECHO. Arduino čte čas mezi spuštěním a přijetím ECHO. Víme, že rychlost zvuku je kolem 340 m/s. takže můžeme vypočítat vzdálenost pomocí daného vzorce:

Vzdálenost = (doba jízdy/2) * rychlost zvuku Kde rychlost zvuku je přibližně 340 m za sekundu. Pomocí těchto metod získáme vzdálenost od senzoru k vodní hladině. Poté musíme vypočítat hladinu vody. Nyní musíme vypočítat celkovou délku vodní nádrže. Jak známe délku vodní nádrže, můžeme vypočítat hladinu vody odečtením výsledné vzdálenosti pocházející z ultrazvuku od celkové délky nádrže. A dostaneme vzdálenost vodní hladiny. Nyní můžeme převést tuto hladinu vody na procenta vody a můžeme ji zobrazit na LCD.

Krok 3: Schéma zapojení a vysvětlení

Jak je uvedeno v níže uvedeném obvodu regulátoru hladiny vody, kolíky „spouště“a „echo“modulu ultrazvukového senzoru jsou přímo připojeny ke kolíku 5 a 4 arduina. LCD displej 16x2 je spojen s arduino ve 4bitovém režimu. Ovládací kolík RS, RW a En jsou přímo připojeny k arduino pinu 3, GND a 2. A datový pin D4-D7 je připojen k 10, 9, 8 a 7 arduina a bzučák je připojen k pinu 6. 5voltové relé je také připojen na pin 12 arduino pro zapnutí nebo vypnutí čerpadla vodního motoru. 230-5V napájecí modul, který slouží k zapnutí této jednotky. K tomu můžete použít 1000mA nabíječku telefonu. v tomto obvodu modul ultrazvukového senzoru je umístěn na horní část vodní nádrže pro ukázku. Tento senzorový modul načte vzdálenost mezi senzorovým modulem a vodní hladinou a na LCD obrazovce zobrazí vzdálenost se zprávou „Water Space in Tank is:“. Znamená to, že zde místo hladiny vody ukazujeme prázdné místo vzdálenosti nebo objemu vody. Díky této funkci můžeme tento systém použít v jakékoli nádrži na vodu. Když hladina prázdné vody dosáhne vzdálenosti přibližně 30 cm, Arduino zapne vodní čerpadlo ovládáním relé. A nyní se na LCD displeji zobrazí „NÍZKÁ hladina vody“„Motor zapnutý“a stavová LED relé začne svítit

Nyní, pokud prázdný prostor dosáhne ve vzdálenosti asi 12 cm, arduino vypne, relé a LCD zobrazí „Nádrž je plná“„Motor vypnut“. Bzučák také nějakou dobu pípne a LED stav relé zhasne.

Krok 4: Programování

Chcete -li naprogramovat Arduino pro regulátor hladiny vody, nejprve definujeme všechny kolíky, které použijeme v projektu pro propojení s externími zařízeními, jako jsou relé, LCD, bzučák atd. Zkopírujte a vložte níže uvedený kód do arduino IDE a vyberte arduino nano a pravým portem a poté klikněte na nahrát.

Krok 5: Testování a montáž

A po dokončení projektu byste měli vidět arduino, které zobrazuje hladinu vody na LCD. Další bzučák vám dá vědět, když hladina vody dosáhne po určité prahové hodnotě.

Krok 6: Instalace

Toto je základní implementace provedená s omezenými prostředky. Plánuji to vylepšit pomocí upozornění na vodní hladinu SMS pomocí modulu SIM900A jako další krok.

Děkuji za sledování.