Sadržaj:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-13 06:57
Postoji nekoliko načina da provjerite koliko je goriva ostalo u spremniku lož ulja. Najjednostavniji način je korištenje šipke za mjerenje, vrlo točne, ali ne i zabavne za hladnog zimskog dana. Neki su spremnici opremljeni kontrolnom cijevi, što opet daje izravan pokazatelj razine ulja, ali cijev postaje žuta s godinama što otežava čitanje. Što je još gore, oni mogu biti uzrok curenja ulja ako nisu izolirani. Druga vrsta mjerača koristi plovak koji pokreće brojčanik. Nije osobito točan, a mehanizam se s vremenom može zaplijeniti.
Oni s dubokim džepovima mogu kupiti daljinski senzor koji se može vidjeti unutar kuće. Senzor na baterije, obično ultrazvučni, prenosi dubinu ulja do prijemnika u kući. Samostalni mrežni prijemnik može se koristiti za pregled razine ulja ili se prijemnik može spojiti na internet radi daljinskog nadzora. Ono što je potrebno je senzor povezan na WiFi s baterijskim pogonom koji može nadzirati spremnik godinama i istovremeno e -mail podsjetnici kada se razina ulja smanji. Takav uređaj opisan je u ovom Uputu. Senzor mjeri dubinu ulja određujući vrijeme koliko je potrebno svjetlu da se odbije od površine ulja. Svakih nekoliko sati ESP8266 modul ispituje senzor i prenosi podatke na internet. Besplatna usluga ThingSpeak koristi se za prikaz razine ulja i slanje e -pošte s podsjetnikom kada je razina ulja niska.
Pribor
Glavne komponente korištene u ovom projektu navedene su u nastavku. Najskuplja stavka je senzor dubine, modul VL53L1X koji se može pronaći na internetu za oko 6 USD. Pazite da ne odaberete prethodnu generaciju VL53L0X, iako je jeftinija, ima slabije performanse i zahtijeva drugačiji softver. Druga ključna stavka je modul ESP8266. Verzije s ugrađenim regulatorima napona i USB sučeljem zasigurno su jednostavnije za korištenje, ali s višom strujom pripravnosti, što nije idealno za rad na baterije. Umjesto toga, osnovni ESP-07 modul koristi se s opcijom vanjske antene za dodatni raspon. Komponente korištene u ovom projektu su:
- AA držač baterije
- VL53L1X modul za domet
- BAT43 Shottky dioda
- 2N2222 tranzistor ili slično
- 100nF kondenzator
- 2 x 5k otpornika
- 1 x 1k otpornik
- 2 x 470 Ohm otpornika
- Modul serijskog adaptera FT232RL
- Litij -tionil -kloridna baterija veličine AA
- Modul mikrokontrolera ESP-07
- Sitnice, žica, kutija itd.
Korak 1: Izbor senzora
Ultrazvučni senzori općenito se koriste za mjerenje razine ulja i u komercijalnim i u DIY projektima. Lako dostupni ultrazvučni HC-SR04 ili noviji HS-100 često se koriste u domaćim monitorima po cijeni od oko 1 USD. Na klupi su radili dobro, ali su davali nasumična očitanja kada su usmjerili prema odzračnoj cijevi spremnika za ulje kako bi locirali površinu ulja. To je vjerojatno bilo posljedica refleksije s različitih površina u čeličnom spremniku, plastični spremnik bi mogao bolje funkcionirati. Alternativno je umjesto toga isproban optički senzor VL53L1X Vrijeme leta. Očitanja iz spremnika bila su mnogo stabilnija pa je ova vrsta senzora korištena kao alternativa. Tehnički list za VL53L1X daje informacije o razlučivosti ovog senzora u različitim uvjetima mjerenja, pogledajte sliku. Korištenje vremena uzorkovanja od 200 ms daje razlučivost od nekoliko mm. Nema sumnje da su brojevi podatkovnih listova uzeti u najboljim mogućim laboratorijskim uvjetima, pa je senzor dobio brzi test za provjeru razlučivosti. Senzor je postavljen iznad odzračne cijevi spremnika za ulje i zabilježeno je nekoliko tisuća očitanja korištenjem vremenskog proračuna od 200 ms. Grafikon raspodjele očitanja u spremniku potvrđuje da ovaj senzor može mjeriti razinu ulja s razlučivošću od oko +/- 2 mm. Tijekom dužeg vremenskog razdoblja postoji dnevni trend u kojem razina ulja pada za nekoliko mm preko noći i oporavlja se tijekom dana. Najvjerojatniji uzrok je skupljanje ulja koje se hladilo preko noći i ponovno širenje u toplini dana. Možda je priča o kupnji nafte po volumenu po hladnom danu ipak istinita.
Korak 2: Dijagram kruga
Shema kruga prikazuje kako je modul ESP-07 spojen na VL53L1X. USB adapter FT242 privremeno je spojen na ESP-07 radi učitavanja softvera i provjere rada. Kad ESP-07 pređe u duboki san, struja padne na oko 20 uA, signal za buđenje resetira uređaj putem diode. Moguće je staviti senzor u stanje pripravnosti pomoću XSHUT pina, ali se pokazalo da je lakše napajanje senzor se uključuje i isključuje pomoću tranzistora. Kad se ESP-07 probudi, senzor se uključuje i isključuje nakon očitanja. Ovo također ima prednost uklanjanja struje pripravnosti VL53L1X. Kad je u pitanju prijenos novog programa, otpornik od 5 k treba držati između zemlje i GPIO0 dok se jedinica napaja za ulazak u način rada bljeskalice. Nakon učitavanja koda, uključite i isključite uređaj za normalno funkcioniranje.
Korak 3: Napajanje baterije
Za napajanje ovog projekta koristi se jedna baterija litij-tionil klorid (Li-SOCI2) veličine AA. Pretražujući internet trebali biste pronaći dobavljače ove vrste baterija za samo 2 USD svaki. Velika prednost ovih baterija je stabilnih 3,6 V tijekom vijeka trajanja baterije, idealno za napajanje čipa ESP8266 bez potrebe za dodatnom regulacijom napona. Spremnik loživog ulja traje mnogo mjeseci, pa je potrebno provjeriti razinu ulja samo nekoliko puta najviše dan. Mjerenja na dovršenom monitoru dala su duboku struju spavanja od 22uA. Napon napona na otporniku od 0,5 Ohma u krugu baterije pokazivao je prosječnu struju od 75 mA tijekom 6,9 sekundi u budnom stanju. Tijekom godine, krug će koristiti 193 mAh u stanju mirovanja. Ako se mjerenje razine ulja vrši svakih 7 sati, tada se godišnje koristi 180 mAh. Na temelju toga, baterija od 2600 mAh trajat će više od 6 godina.
Korak 4: Softver
Knjižnica Pololu Arduino VL53L1X koristi se za inicijalizaciju senzora dometa i pristup očitanjima udaljenosti. Kôd za slanje podataka u ThingSpeak dolazi iz njihovog primjera senzora vlage, a neki dodatni kod pokreće tranzistor koji napaja senzor. ESP8266 može duboko spavati do 70 minuta i probuditi se. Zaobilaženje ovog problema je dopuštanje čipu da se probudi i odmah ga vrati u stanje mirovanja, vodeći računa o memoriji. Kako se monitor povezuje s vašom WiFi mrežom, morat ćete uključiti svoj WiFi SSID i lozinku u kôd. Također, ako koristite ThingSpeak, dodajte svoj API kod. Arduino skica za učitavanje je priložena u tekstualnoj datoteci. Trebat će ga kopiranje u vaš Arduino IDE. Prije bljeskanja koda, spojite GPIO0 na masu preko 5k otpornika prije uključivanja. Kôd za spajanje ESP-07 na WiFI mrežu naširoko se koristi u drugim projektima. U tom je slučaju bilo potrebno mnogo dulje vrijeme u spojnoj petlji za provjeru da li je veza uspostavljena. Općenito se koristi oko 500 ms, ali je u ovom postavljanju WiFi -a potrebno 5000 ms, što je vrijedno prilagoditi ako postoje problemi s povezivanjem. Pojedinosti o primanju podsjetnika e -poštom od ThingSpeaka opisani su u uputama za nadzor soli za omekšivač vode.
Korak 5: Montaža
Komponente monitora povezane su u stilu "ptičje gnijezdo" oko modula ESP-07, ostavljajući u sebi sve što bi moglo doći do kratkog spoja. Modul se lako može oštetiti zbog prevelike topline pa je za te spojeve potrebno lemljenje jednom i brzo. Monitor se sastavlja u dvije faze. Prije svega, senzor i ESP-07 ožičeni su privremenim USB adapterom za programiranje ESP-07 pomoću Arduino IDE-a. Korištenje kratkog vremena spavanja od 10 sekundi uskoro će pokazati je li čip spojen na WiFi mrežu i šalje očitanja na ThingSpeak. Nakon što sve radi ispravno, čip se reprogramira sa željenim vremenom spavanja. Crvena LED dioda treba biti povučena s modula kako bi se smanjila potrošnja struje. Također, ako je spojena vanjska antena, potrebno je ukloniti i keramičku antenu. Nemojte upravljati čipom bez antene, napajanje će pržiti čip radije nego otići u svemir. Druga faza uključuje uklanjanje USB adaptera i postavljanje komponenti u kutiju. Modul VL53L1X montiran je unutar poklopca ventilacionog otvora pomoću dva najlona izdvojiti odstojnike. Provjerite ima li senzor jasan pogled na površinu ulja, nema lišća, paučine ili pauka na putu. Također, spojnu žicu držite dalje od senzora kako biste spriječili lažne refleksije.
Korak 6: Instalacija
Otvor za odzračivanje se mijenja na spremniku za ulje pazeći da je u razini i da nema prepreka od osjetnika do površine ulja. Monitor je montiran pored ventilacijskog otvora, mali su magneti korišteni za držanje kutije na mjestu. Ovo neće funkcionirati s plastičnim spremnicima! Sada sjednite i provjerite razinu ulja iz udobnosti svog doma.
Kliknite da vidite razinu rezervoara za ulje.