Ελεγκτής ύψους νερού: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Για το μάθημα TU Delft Measurments for Water έπρεπε να φτιάξουμε τη δική μας συσκευή μέτρησης η οποία θα ανεβάσει τα αποτελέσματά της στο διαδίκτυο. Μας επέτρεψαν να επιλέξουμε ποια ποσότητα θέλουμε να μετρήσουμε για το νερό. Αποφασίσαμε να φτιάξουμε μια συσκευή που μπορεί να μετρήσει και να ελέγξει το ύψος του νερού σε ένα δοχείο.

Μας δόθηκε ένα Photon σωματιδίων συνδεδεμένο στο διαδίκτυο. Υπήρχε επίσης μεγάλη γκάμα διαφορετικών αισθητήρων που θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε. Δίπλα σε αυτό είχαμε πρόσβαση σε όλα τα είδη υλικών και συσκευών, όπως αντλίες, μπαταρίες, ξύλο κ.λπ.

Στα επόμενα βήματα θα εξηγήσουμε πώς κατασκευάζουμε τον ελεγκτή ύψους νερού.

Βήμα 1: Τα εξαρτήματα

Για να φτιάξετε αυτήν τη συσκευή χρειάζεστε:

• Σωματίδιο φωτονίου
• Αισθητήρας υπερήχων (χρησιμοποιήσαμε HC-SR04)
• Mosfet (χρησιμοποιήσαμε IRF520)
• Υποβρύχια αντλία
• Μάνικα
• Τροφοδοτικό 12V (χρησιμοποιήσαμε Eagle HP003C)
• Μερικά αρσενικά και θηλυκά καλώδια.
• Breadboard
• Καλώδιο Micro USB
• Led (προαιρετικό)
• Αντιστάτης 220 Ohm
• Σανίδα ή Πολωνός για να συνδέσετε τις συσκευές
• Κουβάδες
• Δοχείο

Εργαλεία:

• Κολλητική ταινία
• Κατσαβίδι
• Πιτσιρίκος

Βήμα 2: Σύνδεση του αισθητήρα υπερήχων

Ξεκινάμε με τη σύνδεση του αισθητήρα υπερήχων στο Photon σωματιδίων. Το Photon είναι προσαρτημένο στον πλάκα, ώστε να μπορούμε να συνδέσουμε τις συσκευές εύκολα. Συνδέουμε τον πείρο VCC στο Vin στο Photon. Οι ακίδες Trig και Echo συνδέονται με τους ψηφιακούς ακροδέκτες του φωτονίου. Χρησιμοποιήσαμε το D4 για το Trig και το D5 για το Echo. Ο πείρος γείωσης συνδέθηκε με τη γείωση στο φωτόνιο.

Με τον κωδικό ο αισθητήρας υπερήχων θα πρέπει να λειτουργεί τώρα.

Βήμα 3: Σύνδεση της αντλίας

Σύνδεση αντλίας & τροφοδοσίας στο Mosfet:

Ξεκινάμε με τη σύνδεση της αντλίας 12V στη μονάδα mosfet. Η αντλία έχει θετικό και αρνητικό καλώδιο το οποίο συνδέουμε με τις εισόδους V+ και V στο mosfet.

Για την τροφοδοσία της αντλίας συνδέουμε τροφοδοτικό 12 βολτ. Χρησιμοποιήσαμε ένα τροφοδοτικό μεταγωγής που ήταν ρυθμισμένο στα 12 volt. Κόψαμε την κεφαλή του καλωδίου τροφοδοσίας για να μπορέσουμε να το συνδέσουμε στο mosfet. Αυτά τα καλώδια συνδέονταν με τις θύρες Vin και GND του mosfet. Το τροφοδοτικό μπορεί να συνδεθεί σε πρίζα τοίχου.

Σύνδεση του Mosfet με το Photon:

Ο πείρος GND στο mosfet συνδέεται με τη γείωση στο Photon. Η καρφίτσα VCC στο mosfet στο Vin στο Photon. Ο πείρος SIG είναι συνδεδεμένος με μια ψηφιακή ακίδα στο Photon (χρησιμοποιήσαμε D1).

Βήμα 4: Δημιουργία της ρύθμισης

Με όλα τα μέρη που είναι συνδεδεμένα στο Photon είμαστε έτοιμοι να δημιουργήσουμε το setup μας.

Χρησιμοποιήσαμε τρεις ξύλινες σανίδες για να φτιάξουμε έναν πόλο σε σχήμα L για να συνδέσουμε τις συσκευές. Αυτό το L θα τοποθετηθεί ανάποδα στο νερό.

Στο κάτω μέρος αυτού του στύλου συνδέσαμε την αντλία, αυτό το άκρο θα τοποθετηθεί στο νερό.

Στην κορυφή του στύλου τοποθετήσαμε το breadboard με το Photon.

Μεταξύ του Photon και της αντλίας τοποθετείται η μονάδα mosfet.

Ο υπερηχητικός αισθητήρας τοποθετείται στο πάνω μέρος του ακραίου τμήματος του στύλου με κατεύθυνση προς τα κάτω.

Το μόνο που χρειάζεται να κάνουμε τώρα είναι να προμηθεύσουμε το Photon με τον κωδικό μας και η συσκευή είναι έτοιμη για λειτουργία!

Βήμα 5: Προσθήκη κώδικα

Ο χρησιμοποιούμενος κώδικας arduino δίνεται παραπάνω.

Χρησιμοποιήσαμε ένα κρίσιμο ύψος νερού 10 εκατοστών στον κωδικό μας. Αυτή η τιμή μπορεί να αλλάξει για να ταιριάζει στις δικές σας ανάγκες. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να αλλάξετε τις τιμές στον βρόχο if.

Το 80 που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του h είναι το ύψος του αισθητήρα μας πάνω από το κάτω μέρος του πόλου. Αυτή η τιμή μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το ύψος του αισθητήρα σας.

Χρησιμοποιήστε ένα καλώδιο micro usb για να συνδέσετε το φωτόνιο στον υπολογιστή σας και αναβοσβήνετε τον κώδικα στο φωτόνιο.

Βήμα 6: Προσθήκη ενδεικτικού Led (προαιρετικό)

Προσθέσαμε επίσης ένα Led ως οπτικό δείκτη για να δείξουμε αν η στάθμη του νερού είναι πολύ υψηλή. Αυτό είναι προαιρετικό και δεν απαιτείται για τη λειτουργία της συσκευής.

Το Led τοποθετείται στο breadboard και συνδέεται με την ίδια ψηφιακή καρφίτσα με το mosfet. Το Led συνδέεται επίσης με το έδαφος. Μεταξύ του Led και του ψηφιακού πείρου τοποθετήσαμε μια αντίσταση 220 Ohm.

Το Led θα καεί τώρα όταν αντλούμε νερό.

Βήμα 7: Χρήση της τελικής συσκευής

Η συσκευή είναι τώρα τελειωμένη και έτοιμη να μετρήσει και να ελέγξει το ύψος του νερού!

Τοποθετήστε τη συσκευή σε ένα δοχείο και ξεκινήστε να τη γεμίζετε με νερό. Όταν το ύψος του νερού φτάσει στην καθορισμένη κρίσιμη τιμή, η συσκευή θα πρέπει να αρχίσει να αντλεί νερό μέχρι να είναι κάτω από αυτήν την τιμή.