Napravite čitač volumena spremnika u manje od 30 USD pomoću ESP32: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Internet stvari donio je mnogo ranije složenih aplikacija za uređaje u domove mnogih craft pivara i vinara. Aplikacije sa senzorima razine desetljećima se koriste u velikim rafinerijama, postrojenjima za pročišćavanje vode i kemijskim postrojenjima. S padom cijena senzora, sada i industrijski i "uradi sam" mogu pratiti volumen bilo kojeg spremnika, bačve ili kanistera.

Senzori dostupni na otvorenom tržištu mogu osjetiti gotovo sve i prema tome su klasificirani. Senzori koji se koriste za mjerenje vlažnosti nazivaju se senzor vlažnosti, tlak se naziva senzorom tlaka, udaljenost se naziva senzorima položaja itd. Na sličan način, senzor koji se koristi za mjerenje razine tekućine naziva se senzor razine.

Senzori razine koriste se za mjerenje razine tvari u slobodnom toku. Takve tvari uključuju tekućine poput vode, ulja, kaše itd., Kao i krutine u obliku granula/praha (krutine koje mogu teći). Ove tvari se zbog gravitacije talože u spremnicima i održavaju svoju razinu u stanju mirovanja. U ovom ćete vodiču naučiti kako izgraditi vlastiti senzor za razinu, temperaturu i vlažnost domaće proizvodnje. Uključene su i upute za vaše novoprikupljene podatke koji će se koristiti putem Ubidots -a, platforme za omogućavanje aplikacija.

Korak 1: Zahtjevi

• ESP32
• Ultrazvučni senzor - HC -SR04
• Senzor DHT11
• Plastična zaštitna futrola
• Žice za kratkospojnike
• Mikro USB kabel
• Arduino IDE 1.8.2 ili viši

• Ubidots račun - ili - STEM licenca

Korak 2: Ožičenje i kućište

Senzor HC-SR04 (ultrazvučni senzor) radi s 5V logikom. Slijedite tablice i dijagram kako biste uspostavili ispravne veze između ESP32 i ultrazvučnog senzora, također između ESP32 i senzora DHT11 (osjetnik temperature i vlažnosti).

Napravio sam mali prototip s spremnikom veličine mjerila koji prikazuje funkcije senzora, ali konačni prototip s kućištem trebao bi izgledati poput ovog gore.

Kao što vidite, ultrazvučni senzor trebao bi biti na vrhu spremnika, pa ćemo pomoću njega moći izmjeriti udaljenost između gornjeg dijela spremnika i krajnje točke tvari. Zatim postavite temperaturu i vlažnost senzori za praćenje okoliša.

Korak 3: Da biste programirali svoj povezani uređaj, povežite se s Arduino IDE -om

Prije nego počnete s ESP32, postavite ploču s Arduino IDE -om. Ako niste upoznati s postavljanjem ploče, pogledajte donji članak i slijedite korak po korak dok ne sastavite ploču:

Spojite ESP32-DevKitC na Ubidots

Nakon što je vaša ploča sastavljena, instalirajte knjižnice potrebne za pokretanje senzora: "PubSubClient" i "DHT:"

Idite na Sketch/Program -> Include Library -> Library Manager i instalirajte PubSubClient knjižnicu. Da biste jednostavno pronašli ispravnu knjižnicu, pretražite PubSubClient unutar trake za pretraživanje

2. Idite u spremište knjižnice za preuzimanje DHT knjižnice. Za preuzimanje knjižnice kliknite zeleni gumb pod nazivom "Kloniraj ili preuzmi" i odaberite "Preuzmi ZIP".

3. Sada se vratite u Arduino IDE, kliknite Sketch -> Include Library -> Add. ZIP Library

4. Odaberite. ZIP datoteku DHT -a, a zatim "Prihvati" ili "Odaberi"

5. Zatvorite Arduino IDE i ponovno ga otvorite. Ponovno pokretanje je potrebno; nemojte preskočiti ovaj korak.

Vrijeme je za početak kodiranja:) Kopirajte donji kod i zalijepite ga u Arduino IDE.

Idite na sljedeću vezu kako biste pronašli kôd.

Zatim dodijelite parametre: naziv i lozinku za Wi-Fi, plus vaš jedinstveni Ubidots TOKEN. Ako ne znate kako pronaći svoj Ubidots TOKEN, pogledajte ovaj članak u nastavku.

Kako nabaviti svoj Ubidots TOKEN

Nakon što zalijepite kôd i dodijelite odgovarajući WiFi, provjerite u Arduino IDE -u. Za potvrdu, u gornjem lijevom kutu našeg Arduino IDE -a vidjet ćete donje ikone. Odaberite ikonu kvačice za potvrdu bilo kojeg koda. Nakon provjere primit ćete poruku "Gotovo sastavljanje" u Arduino IDE -u.

Zatim prenesite kôd u svoj ESP32. Odaberite ikonu sa strelicom udesno pored ikone kvačice za prijenos. Nakon učitavanja primit ćete poruku "Gotovo učitavanje" u Arduino IDE -u.

S ovim, vaš senzor sada šalje podatke u Ubidots Could!

Korak 4: Upravljanje podacima u Ubidotsima

Ako je vaš uređaj ispravno spojen, vidjet ćete novi uređaj kreiran unutar odjeljka vašeg uređaja u vašoj aplikaciji Ubidots. Naziv uređaja bit će "esp32", također ćete unutar uređaja vidjeti varijable udaljenost, vlažnost i temperaturu:

Ako želite promijeniti nazive uređaja i varijabli u prijateljskiji, pogledajte ovaj članak:

Kako prilagoditi naziv uređaja i naziv varijable

Zatim, za izračun volumena slobodnih tvari u spremniku, moramo stvoriti izvedenu varijablu za izračun vrijednosti volumena.

Izvedena varijabla omogućuje nam da gradimo operacije koristeći zadane varijable, pa ćemo u ovom slučaju primijeniti formulu volumena s karakteristikom cilindričnog spremnika gdje:

• Pi = Omjer opsega kruga prema njegovom promjeru (konstanta)
• r = Polumjer spremnika
• h = Visina spremnika

Kliknite na "Izmjenjivo" i odaberite "Izvedeno". Kao što možete vidjeti u novom prozoru morate priložiti formulu u polje.

Nakon što priložite formulu s karakteristikama vašeg spremnika, odaberite varijablu "udaljenost".

Kad unesete formulu, volumen će se početi čitati u vašoj aplikaciji Ubidots.

Korak 5: Rezultati

Vaš je senzor spreman za rad! Gore možete vidjeti funkciju senzora razine pri različitim glasnoćama.

Da biste saznali više o Ubidots widgetima i događajima, pogledajte ove video vodiče.