Động cơ nước tự động có chỉ báo mức: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Xin chào tất cả, chào mừng bạn đến với một chương trình có thể giảng dạy khác. Trong Dự án này, chúng ta sẽ học cách tạo Bộ điều khiển mức nước hoàn toàn tự động với tính năng Chỉ báo mức nước bằng Arduino Nano.

Arduino là bộ não của dự án này. Nó sẽ lấy đầu vào từ các cảm biến và điều khiển tất cả các đơn vị khác theo giá trị nhận được. Khối thứ hai là màn hình LCD 16x2. Thiết bị này sẽ hiển thị Mực nước theo phần trăm cũng như trong Sơ đồ, nó cũng sẽ hiển thị trạng thái Máy bơm. Phần này cũng sẽ thông báo cho chúng tôi bất cứ khi nào Bể chứa hết. Khối thứ ba là Cảm biến Sonar. Điều này được sử dụng để đo mực nước hiện có trên bể chứa nước trên cao.

Vì vậy, trong dự án này, tôi sẽ sử dụng Mô-đun siêu âm HC-SR04 để đo Mực nước và màn hình LCD I2C để xem mực nước tính bằng cm.

Quân nhu

Arduino Nano

Mô-đun siêu âm chống nước JSN-SR04

Màn hình LCD 16X 2 (Xanh lam / Xanh lục)

Mô-đun nguồn 230-5V

Bộ rung 5V

Dây nối

Hộp bao vây

Bước 1: Bắt đầu với JSN-SR04

JSN-SR04 hay cảm biến siêu âm chống nước là một thiết bị điện tử hoạt động trên nguyên tắc truyền và phản xạ, cảm biến này có hai chân được đặt tên là chân TRIG và chân ECHO.

Chức năng của chân ECHO là phát ra các sóng cho kênh. Các sóng này truyền qua môi trường dưới dạng sóng và phản xạ trở lại khi nó chạm vào một vật thể hoặc một chướng ngại vật phía trước sự truyền của nó. Thời gian phát xạ và phản xạ là được tính toán và sử dụng giá trị này, chúng tôi quyết định khoảng cách của chướng ngại vật tiếp cận chúng tôi.

• Chân TRIG được kết nối với chân số 5 của nano.
• Chân ECHO được kết nối với chân số 5 của nano.
• Chân VCC được kết nối với lan can tích cực của breadboard.
• Chân GND được kết nối với cực âm của breadboard.

Bước 2: Làm việc của bộ điều khiển mực nước tự động

Công việc của dự án này rất đơn giản, chúng tôi đã sử dụng mô-đun cảm biến siêu âm gửi sóng âm trong bể nước và phát hiện sự phản xạ của sóng âm là ECHO. Trước hết chúng ta cần kích hoạt mô-đun cảm biến siêu âm để truyền tín hiệu bằng cách sử dụng Arduino và sau đó chờ nhận ECHO. Arduino đọc thời gian từ khi kích hoạt đến khi nhận được ECHO. Chúng ta biết rằng tốc độ âm thanh vào khoảng 340 m / s. vì vậy chúng tôi có thể tính khoảng cách bằng cách sử dụng công thức đã cho:

Khoảng cách = (thời gian di chuyển / 2) * tốc độ âm thanh Trong đó tốc độ âm thanh xấp xỉ 340m trên giây. Bằng cách sử dụng các phương pháp này, chúng tôi nhận được khoảng cách từ cảm biến đến bề mặt nước. Sau khi nó, chúng ta cần phải tính toán mực nước. Bây giờ chúng ta cần tính tổng chiều dài của bể nước. Như chúng ta biết chiều dài của bể nước, sau đó chúng ta có thể tính toán mực nước bằng cách trừ đi khoảng cách thu được từ siêu âm từ tổng chiều dài của bể. Và chúng ta sẽ nhận được khoảng cách mực nước. Bây giờ chúng ta có thể chuyển đổi mực nước này thành phần trăm nước và có thể hiển thị nó trên màn hình LCD.

Bước 3: Sơ đồ mạch và giải thích

Như được minh họa trong mạch điều khiển mực nước được cung cấp bên dưới, các chân “trigger” và “echo” của mô-đun cảm biến siêu âm được kết nối trực tiếp với chân 5 và 4 của arduino. Màn hình LCD 16x2 được kết nối với arduino ở chế độ 4 bit. Chân điều khiển RS, RW và En được kết nối trực tiếp với chân 3 của arduino, GND và 2. Và chân dữ liệu D4-D7 được kết nối với 10, 9, 8 và 7 của arduino, và buzzer được kết nối tại chân 6. 5 Rơ le Volt là cũng được kết nối tại chân 12 của arduino để bật hoặc tắt máy bơm động cơ nước. Mô-đun nguồn 230-5V sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị này. bạn có thể sử dụng bộ sạc điện thoại 1000mA cho việc này. trên mạch này, mô-đun cảm biến siêu âm được đặt tại đỉnh của bể nước để trình diễn. Mô-đun cảm biến này sẽ đọc khoảng cách giữa mô-đun cảm biến và mặt nước, và nó sẽ hiển thị khoảng cách trên màn hình LCD với thông báo “Không gian nước trong bể là:”. Nó có nghĩa là chúng tôi đang hiển thị vị trí trống của khoảng cách hoặc thể tích cho nước thay vì mực nước. Bởi vì chức năng này, chúng tôi có thể sử dụng hệ thống này trong bất kỳ bể chứa nước nào. Khi mực nước trống đạt đến khoảng cách khoảng 30 cm thì Arduino BẬT máy bơm nước bằng rơ le dẫn động. Và bây giờ màn hình LCD sẽ hiển thị “Mức nước THẤP” “Động cơ đã BẬT” và đèn LED trạng thái Rơle sẽ bắt đầu phát sáng

Bây giờ nếu không gian trống đạt đến khoảng cách khoảng 12 cm, arduino TẮT rơ le và màn hình LCD sẽ hiển thị “Bình đầy” “Động cơ TẮT”. Buzzer cũng phát ra tiếng bíp trong một thời gian và đèn LED trạng thái rơ le sẽ TẮT.

Bước 4: Lập trình

Để lập trình Arduino cho bộ điều khiển mực nước, trước tiên chúng ta xác định tất cả các chân mà chúng ta sẽ sử dụng trong dự án để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài như rơ le, màn hình LCD, buzzer, v.v. Sao chép và dán mã dưới đây vào arduino IDE và chọn arduino nano và đúng cổng rồi nhấn tải lên.

Bước 5: Kiểm tra & Lắp ráp

Và sau khi hoàn thành dự án, bạn sẽ thấy arduino hiển thị mực nước trên màn hình LCD. Bạn có thể thêm một bộ rung để cho bạn biết khi đó mực nước đạt sau ngưỡng nhất định.

Bước 6: Cài đặt

Đây là một triển khai Cơ bản và được thực hiện với nguồn lực hạn chế. Tôi dự định cải thiện điều này với thông báo mực nước qua SMS sử dụng mô-đun SIM900A ở bước tiếp theo.

Cảm ơn vì đã xem.