Senzor razine tekućine (pomoću ultrazvuka): 5 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Senzor razine tekućine detektira razinu tekućine s razine tla. Uključuje motor (zahtijeva pojačalo pokretača motora) ispod zadane vrijednosti i isključuje ga iznad zadane vrijednosti nakon punjenja tekućine

Značajke ovog sustava:

• Radi sa bilo kojom tekućinom (vodom, uljem itd.).
• Doseg do 250 cm udaljenosti od tla (također i visina spremnika).
• Precizno mjerenje (pogreška do 2 cm) s HC-SR04, Pingom itd.
• Upravljački izlaz motora.

• Kalibracija (za vrijeme izvođenja) dostupna za:

  • Razina tla: Može se kalibrirati za bilo koji spremnik (visok do 250 cm) dok sustav radi, pritiskom na gumb.
  • Razine uključivanja i isključivanja motora: razine UKLJUČENJA i ISKLJUČIVANJA mogu se postaviti s predviđenim postavkama i gumbom za promjenu načina rada.
• Oznaka isključenih granica s '0 cm'.
• Radi na 5V DC.

Dijelovi potrebni za izradu:

1. Arduino (ili ATMega 328 s programatorom).
2. HC-SR04 ili bilo koji uobičajeni ultrazvučni senzorski modul.
3. Unaprijed postavljene postavke (20K ili 10K) - 2 kom
4. Muški zaglavlje - 6 pinova
5. Žensko zaglavlje 16 Pin
6. Mikroprekidač pritiskom na klik
7. Pritisnite prekidač za uključivanje i isključivanje
8. 10K otpornik 1/4 vata
9. 1N4007 Dioda
10. Utičnica za istosmjernu struju
11. 220E otpornik
12. Veroboard (ili Breadboard ako želite)
13. Spojne žice
14. 16*2 LCD zaslon s priključenim muškim zaglavljima
15. Vozač motora i motor (ako želite)
16. Osnovno znanje o elektronici i Arduinu

Korak 1: Dijagram kruga

Korak 2: Rad

U našoj senzorskoj ploči imamo ultrazvučne dijelove Tx i Rx. Senzor očitava udaljenost od površinske razine tekućine. Tx je u osnovi zvučnik od 40KHz, koji šalje impulse ultrazvučnog zvuka od 40KHz. Vrijeme slanja impulsa i vrijeme primanja impulsa bilježe se za svaki impuls. Ti se impulsi očitavaju u MCU -u.

MCU bilježi vremensku razliku između, a zatim je upotrijebio brzinu zvuka za izračun udaljenosti. MCU je potrebno prethodno kalibrirati za bilježenje udaljenosti od razine tla, to jest kada je spremnik/spremnik prazan. Računa se razlika i tako dobivamo razinu tekućine.

Razina je prikazana na 16x2 LCD zaslonu. Na ekranu se prikazuju i drugi detalji.

Postoje dva unaprijed postavljena ograničenja maksimalne i minimalne vrijednosti generatora signala pumpe. The se generira kada razina tekućine dosegne maksimalnu granicu postavljenu unaprijed. Signal se opet smanjuje kada dosegne ispod minimalne granice postavljene drugim unaprijed postavljenim postavkama.

Kalibracija udaljenosti od tla vrši se prekidačem, koji šalje signal na čip atmega328 te bilježi trenutnu udaljenost i postavlja je kao referentno tlo.

Korak 3: Program - Arduino

Program je napravljen u Arduinu. Upotrijebite ovo za snimanje na Atmega328 (ili po vašem ukusu).

Program je dostupan na git-u pod GPL-3.0.

Sastavljena hex datoteka već je dana za lakši prijenos pomoću arduino-builder-a.

Ovisnosti:

Newping knjižnica.

Korak 4: Kalibracija i podaci

LCD zaslon prikazuje trenutnu razinu (razliku) od kalibrirane razine.

Dvije unaprijed određene postavke određuju gornju (maksimalnu razinu) nakon koje će se opterećenje isključiti i nižu (minimalnu razinu) nakon koje će se opterećenje uključiti. Opterećenje koje je ovdje namijenjeno je pumpa, jer je ovaj sustav primjenjiv u automatiziranom sustavu crpki. Četiri zaglavlja služe za zvučni (ping) senzor. Koristio sam HC-SR04. Jedan par zaglavlja za motor (digitalni pin 9). Zahtijeva vanjski pogon pumpe. Koristio je EEPROM za pohranu kalibracijskih podataka.

Dostupne su dvije kalibracije:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

Korak 5: Upravljanje pumpom

Ploča ima 2 namjenska pina za signal pumpe

Jedan daje signal 5V kada je potrebno uključiti crpku (kada razina tekućine padne ispod zadane donje granične vrijednosti) i daje signal 0V kada crpku treba isključiti (razina prelazi gornju granicu).

Signal se šalje relejnoj ploči za upravljanje izmjeničnom pumpom.