محرك مياه آلي بمؤشر مستوى: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

مرحبًا بالجميع ، مرحبًا بكم في Instructable أخرى. في هذا المشروع سوف نتعلم كيفية إنشاء وحدة تحكم في مستوى خزان المياه أوتوماتيكية بالكامل مع ميزة مؤشر مستوى المياه باستخدام Arduino Nano.

Arduino هو العقل المدبر لهذا المشروع. ستأخذ مدخلات من أجهزة الاستشعار وتتحكم في جميع الوحدات الأخرى وفقًا للقيمة المستلمة ، أما الكتلة الثانية فهي شاشة عرض LCD مقاس 16 × 2. ستعرض هذه الوحدة مستوى الماء بالنسبة المئوية وكذلك في الرسم التخطيطي ، كما ستعرض حالة المضخة. سيُعلمنا هذا القسم أيضًا عندما يكون خزان الحوض فارغًا. الكتلة الثالثة هي مستشعر السونار. يستخدم هذا لقياس مستوى الماء الموجود على خزان المياه العلوي.

لذا في هذا المشروع سأستخدم وحدة الموجات فوق الصوتية HC-SR04 لقياس مستوى الماء وشاشة I2C LCD لمعرفة مستوى الماء بالسنتيمتر.

اللوازم

اردوينو نانو

وحدة الموجات فوق الصوتية JSN-SR04 المقاومة للماء

شاشة عرض LCD مقاس 16 × 2 (أزرق / أخضر)

وحدة الطاقة 230-5 فولت

5V الجرس

أسلاك التوصيل

صندوق الضميمة

الخطوة 1: الشروع في استخدام JSN-SR04

JSN-SR04 أو المستشعر فوق الصوتي المائي هو جهاز إلكتروني يعمل على مبدأ النقل والانعكاس ، ويحتوي هذا المستشعر على دبابيس تسمى TRIG و ECHO pin.

تتمثل وظيفة دبوس ECHO في إرسال الموجات إلى القناة ، حيث تنتقل هذه الموجات عبر الوسط كموجة وتنعكس مرة أخرى عندما تصطدم بجسم أو عقبة قبل انتشارها ، والوقت الذي يستغرقه الانبعاث والانعكاس هو حسبنا وباستخدام هذه القيمة نحدد مسافة العائق الذي يقترب منا.

• يتم توصيل دبوس TRIG بالدبوس الرقمي 5 من nano.
• يتم توصيل دبوس ECHO بالدبوس الرقمي 5 من nano.
• يتم توصيل دبوس VCC بالحاجز الموجب للوح.
• يتم توصيل دبوس GND بالسالب من اللوح.

الخطوة الثانية: عمل جهاز التحكم الأوتوماتيكي في مستوى الماء

العمل في هذا المشروع بسيط للغاية لقد استخدمنا وحدة استشعار فوق صوتية ترسل الموجات الصوتية في خزان المياه وتكتشف انعكاس الموجات الصوتية التي هي ECHO. بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى تشغيل وحدة استشعار الموجات فوق الصوتية لنقل الإشارة باستخدام Arduino ثم الانتظار لاستقبال ECHO. يقرأ Arduino الوقت بين بدء تشغيل ECHO واستلامه. نعلم أن سرعة الصوت تبلغ حوالي 340 م / ث. حتى نتمكن من حساب المسافة باستخدام صيغة معينة:

المسافة = (وقت السفر / 2) * سرعة الصوت حيث تبلغ سرعة الصوت حوالي 340 متر في الثانية. باستخدام هذه الطرق ، نحصل على مسافة من المستشعر إلى سطح الماء. بعد ذلك نحتاج إلى حساب مستوى الماء. الآن نحن بحاجة إلى حساب الطول الإجمالي لخزان المياه. نظرًا لأننا نعرف طول خزان المياه ، يمكننا حساب مستوى الماء عن طريق طرح المسافة الناتجة من الموجات فوق الصوتية من الطول الإجمالي للخزان. وسنحصل على مسافة مستوى الماء. الآن يمكننا تحويل مستوى الماء هذا إلى نسبة الماء ، ويمكننا عرضه على شاشة LCD.

الخطوة 3: مخطط الدائرة والشرح

كما هو موضح في دائرة التحكم في مستوى الماء الموضحة أدناه ، فإن دبابيس "المشغل" و "الصدى" لوحدة المستشعر بالموجات فوق الصوتية متصلة مباشرة بالدبوس 5 و 4 من اردوينو. شاشة LCD مقاس 16 × 2 متصلة بـ arduino في وضع 4 بت. يتم توصيل دبوس التحكم RS و RW و En مباشرة بدبوس اردوينو 3 و GND و 2. ويتم توصيل دبوس البيانات D4-D7 بـ 10 و 9 و 8 و 7 من اردوينو ، ويتم توصيل الجرس عند الطرف 6. 5 فولت مرحل متصل أيضًا في دبوس 12 من اردوينو لتشغيل أو إيقاف تشغيل مضخة محرك المياه. وحدة طاقة 230-5 فولت تستخدم لتشغيل هذه الوحدة. يمكنك استخدام شاحن هاتف 1000 مللي أمبير لهذا الغرض. في هذه الدائرة ، يتم وضع وحدة استشعار الموجات فوق الصوتية في الجزء العلوي من خزان المياه للعرض. ستقرأ وحدة المستشعر هذه المسافة بين وحدة المستشعر وسطح الماء ، وستظهر المسافة على شاشة LCD مع رسالة "Water Space in Tank is:". هذا يعني أننا نعرض هنا مكانًا فارغًا للمسافة أو الحجم للمياه بدلاً من مستوى الماء. بسبب هذه الوظيفة يمكننا استخدام هذا النظام في أي خزان مياه. عندما يصل مستوى الماء الفارغ إلى مسافة حوالي 30 سم ، يقوم Arduino بتشغيل مضخة المياه عن طريق قيادة التتابع. والآن ستعرض شاشة LCD "مستوى الماء المنخفض" "تم تشغيل المحرك" ، وسيبدأ مؤشر LED لحالة الترحيل في التوهج

الآن إذا وصلت المساحة الفارغة على مسافة حوالي 12 سم ، فإن اردوينو يقوم بإيقاف تشغيل المرحل وستظهر شاشة LCD عبارة "الخزان ممتلئ" "Motor Turned OFF". يصدر الجرس أيضًا صفيرًا لبعض الوقت وسيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED لحالة الترحيل.

الخطوة 4: البرمجة

لبرمجة Arduino لوحدة التحكم في مستوى المياه ، نحدد أولاً كل الدبوس الذي سنستخدمه في المشروع لربط الأجهزة الخارجية مثل المرحل وشاشات الكريستال السائل والجرس وما إلى ذلك ، انسخ الكود أدناه والصقه في arduino IDE وحدد اردوينو نانو والمنفذ الصحيح ثم اضغط على تحميل.

الخطوة 5: الاختبار والتجميع

وبعد الانتهاء من المشروع ، يجب أن ترى اردوينو يعرض مستوى الماء على شاشة LCD. يمكنك إصدار جرس إضافي لإعلامك بأن مستوى الماء يصل بعد عتبة معينة.

الخطوة 6: التثبيت

هذا هو تطبيق أساسي ويتم تنفيذه بموارد محدودة. أخطط لتعزيز ذلك من خلال إشعار مستوى المياه عبر الرسائل القصيرة باستخدام وحدة SIM900A كخطوة تالية.

شكرا لمشاهدتك.