Liquid Level Sensor (ใช้ Ultrasonic): 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

Liquid Level Sensor ตรวจจับระดับของเหลวจากระดับพื้นดิน เปิดมอเตอร์ (ต้องใช้แอมพลิฟายเออร์ตัวขับมอเตอร์) ที่ต่ำกว่าค่าที่กำหนดและปิดมอเตอร์ให้สูงกว่าค่าที่กำหนดหลังจากเติมของเหลว

คุณสมบัติของระบบนี้:

• ใช้ได้กับของเหลวทุกชนิด (น้ำ น้ำมัน ฯลฯ)
• ระยะจากพื้นถึง 250 ซม. (รวมถึงความสูงของถังด้วย)
• การวัดที่แม่นยำ (ข้อผิดพลาดสูงสุด 2 ซม.) ด้วย HC-SR04, Ping เป็นต้น
• เอาต์พุตควบคุมมอเตอร์

• การสอบเทียบ (ในรันไทม์) มีให้สำหรับ:

  • ระดับกราวด์: สามารถปรับเทียบถังใดก็ได้ (สูงไม่เกิน 250 ซม.) ในขณะที่ระบบกำลังทำงานด้วยปุ่มกด
  • ระดับการเปิดและปิดของมอเตอร์: สามารถตั้งค่าระดับการเปิดและปิดด้วยค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและปุ่มเปลี่ยนโหมด
• ขีด จำกัด บ่งชี้ด้วย '0 ซม.'
• ทำงานบน 5V DC

ชิ้นส่วนที่จำเป็นในการสร้าง:

1. Arduino (หรือ ATMega 328 พร้อมโปรแกรมเมอร์)
2. HC-SR04 หรือโมดูลเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกทั่วไป
3. ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (20K หรือ 10K) - 2 Pc
4. ส่วนหัวชาย - 6 Pin
5. ส่วนหัวหญิง 16 Pin
6. กดคลิกไมโครสวิตช์
7. กดสวิตช์ไมโครสวิตช์
8. ตัวต้านทาน 10K 1/4 วัตต์
9. 1N4007 ไดโอด
10. ปลั๊กไฟ DC
11. ตัวต้านทาน 220E
12. Veroboard (หรือ Breadboard หากคุณต้องการ)
13. สายต่อ
14. หน้าจอ LCD ขนาด 16*2 พร้อมหัวเสียบตัวผู้
15. ตัวขับมอเตอร์และมอเตอร์ (หากต้องการ)
16. ความรู้พื้นฐาน รู้วิธีอิเล็กทรอนิกส์และ Arduino

ขั้นตอนที่ 1: แผนภาพวงจร

ขั้นตอนที่ 2: การทำงาน

ในบอร์ดเซ็นเซอร์ของเรา เรามีชิ้นส่วน Ultrasonic Tx และ Rx เซ็นเซอร์อ่านระยะทางจากระดับพื้นผิวของของเหลว Tx นั้นเป็นลำโพง 40KHz ซึ่งส่งพัลส์ของเสียงอัลตราโซนิก 40KHz เวลาส่งพัลส์และเวลารับพัลส์จะถูกบันทึกไว้สำหรับแต่ละพัลส์ พัลส์นี้สัมผัสได้ใน MCU

MCU บันทึกความแตกต่างของเวลาระหว่างและจากนั้นจะใช้ความเร็วเสียงในการคำนวณระยะทาง MCU จะต้องได้รับการสอบเทียบล่วงหน้าเพื่อบันทึกระยะห่างจากระดับพื้นดิน นั่นคือเมื่อถัง/ภาชนะว่างเปล่า ความแตกต่างจะถูกคำนวณและทำให้เราได้รับระดับของของเหลว

ระดับจะแสดงในจอ LCD ขนาด 16x2 รายละเอียดอื่น ๆ จะแสดงในหน้าจอ

มีการตั้งค่าล่วงหน้าสองค่าสำหรับขีดจำกัดค่าสูงสุดและต่ำสุดของเครื่องกำเนิดสัญญาณปั๊ม ค่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อระดับของเหลวเกินขีดจำกัดสูงสุดที่ตั้งไว้ล่วงหน้า สัญญาณจะลดต่ำลงอีกครั้งเมื่อถึงขีดจำกัดขั้นต่ำที่กำหนดโดยพรีเซ็ตอื่น

การปรับเทียบระยะทางกราวด์ทำได้โดยสวิตช์ ซึ่งจะส่งสัญญาณไปยังชิป atmega328 และบันทึกระยะทางปัจจุบันและตั้งค่าเป็นกราวด์อ้างอิง

ขั้นตอนที่ 3: โปรแกรม - Arduino

โปรแกรมถูกสร้างขึ้นใน Arduino ใช้สิ่งนี้เพื่อเบิร์นไปที่ Atmega328 (หรือตามที่คุณต้องการ)

โปรแกรมพร้อมใช้งานที่ git ภายใต้ GPL-3.0

ไฟล์ hex ที่คอมไพล์แล้วได้รับแล้วเพื่อให้อัปโหลดได้ง่ายโดยใช้ Arduino-builder

การพึ่งพา:

ห้องสมุดใหม่

ขั้นตอนที่ 4: การสอบเทียบและข้อมูล

หน้าจอ LCD แสดงระดับปัจจุบัน (ความแตกต่าง) จากระดับที่ปรับเทียบ

ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าทั้งสองจะกำหนดระดับบน (ระดับสูงสุด) หลังจากที่โหลดจะปิดและลดลง (ระดับต่ำสุด) หลังจากที่โหลดจะเปิดขึ้น โหลดที่ต้องการคือปั๊ม เนื่องจากระบบนี้ใช้ได้กับระบบปั๊มอัตโนมัติ สี่ส่วนหัวสำหรับเซ็นเซอร์โซนิค (ปิง) ฉันใช้ HC-SR04 ส่วนหัวสำหรับมอเตอร์หนึ่งคู่ (พินดิจิตอล 9) ต้องใช้ไดรเวอร์ปั๊มภายนอก ใช้ EEPROM เพื่อเก็บข้อมูลการสอบเทียบ

มีการสอบเทียบสองแบบ:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

ขั้นตอนที่ 5: การควบคุมปั๊ม

บอร์ดมีพินเฉพาะ 2 พินสำหรับสัญญาณปั๊ม

หนึ่งให้สัญญาณ 5V เมื่อจำเป็นต้องเปิดปั๊ม (เมื่อระดับของเหลวต่ำกว่าค่าขีดจำกัดต่ำที่ตั้งไว้ล่วงหน้า) และให้สัญญาณ 0V เมื่อปั๊มควรปิด (ระดับเกินขีดจำกัดบน)

สัญญาณจะถูกส่งไปที่บอร์ดรีเลย์เพื่อควบคุมปั๊มกระแสสลับ