مستشعر مستوى السائل (باستخدام الموجات فوق الصوتية): 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يكتشف مستشعر مستوى السائل مستوى السائل من مستوى سطح الأرض. تشغيل المحرك (يتطلب مضخم صوت محرك) أقل من قيمة معينة وإيقاف تشغيله فوق قيمة معينة بعد ملء السائل

مميزات هذا النظام:

• يعمل مع أي سائل (ماء ، زيت ، إلخ).
• المدى يصل إلى مسافة 250 سم من الأرض (ارتفاع الخزان أيضًا).
• قياس دقيق (خطأ يصل إلى 2 سم) باستخدام HC-SR04 و Ping وما إلى ذلك.
• خرج التحكم في المحرك.

• المعايرة (في وقت التشغيل) متاحة لـ:

  • مستوى الأرض: يمكن معايرته لأي خزان (يصل ارتفاعه إلى 250 سم) أثناء تشغيل النظام ، بضغطة زر.
  • مستويات تشغيل وإيقاف تشغيل المحرك: يمكن ضبط مستويات التشغيل والإيقاف مع الإعدادات المسبقة المتوفرة وزر تغيير الوضع.
• مؤشر خارج الحدود مع "0 سم".
• يعمل على 5V DC.

الأجزاء المطلوبة للبناء:

1. اردوينو (أو ATMega 328 مع مبرمج).
2. HC-SR04 أو أي وحدة استشعار مشتركة بالموجات فوق الصوتية.
3. الإعدادات المسبقة (20 ك أو 10 ك) - 2 قطعة
4. رأس ذكر - 6 دبوس
5. رأس أنثى 16 دبوس
6. اضغط على التبديل الجزئي
7. اضغط على مفتاح التبديل الجزئي
8. 10 كيلو 1/4 واط المقاوم
9. 1N4007 ديود
10. مقبس طاقة تيار مستمر
11. 220E المقاوم
12. Veroboard (أو Breadboard إذا كنت تفضل ذلك)
13. أسلاك التوصيل
14. شاشة LCD مقاس 16 * 2 مزودة برؤوس ذكر متصلة
15. سائق المحرك والمحرك (إذا كنت تريد)
16. أساسيات المعرفة تعرف على كيفية استخدام الإلكترونيات والأردوينو

الخطوة 1: مخطط الدائرة

الخطوة الثانية: العمل

في لوحة أجهزة الاستشعار لدينا أجزاء Tx و Rx بالموجات فوق الصوتية. يقرأ المستشعر المسافة من مستوى سطح السائل. إن Tx هو في الأساس مكبر صوت 40 كيلو هرتز ، والذي يرسل نبضات من صوت الموجات فوق الصوتية 40 كيلو هرتز. يتم تسجيل وقت إرسال النبض ووقت استقبال النبض لكل نبضة. يتم استشعار هذه النبضات في MCU.

تلاحظ MCU الفارق الزمني بين ثم تستخدم سرعة الصوت لحساب المسافة. يجب معايرة وحدة MCU مسبقًا لتسجيل المسافة من مستوى الأرض ، أي عندما يكون الخزان / الحاوية فارغة. يتم حساب الفرق وبالتالي نحصل على مستوى السائل.

يتم عرض المستوى في شاشة LCD مقاس 16 × 2. كما يتم عرض تفاصيل أخرى على الشاشة.

هناك نوعان من الإعدادات المسبقة للحد الأقصى والحد الأدنى لقيمة مولد إشارة المضخة. يتم إنشاء الـ the عندما يصل مستوى السائل إلى أعلى من الحد الأقصى الذي حدده الإعداد المسبق. تنخفض الإشارة مرة أخرى عندما تصل إلى أقل من الحد الأدنى الذي حدده الإعداد المسبق الآخر.

تتم معايرة مسافة الأرض بواسطة مفتاح ، يرسل إشارة إلى شريحة atmega328 ويسجل المسافة الحالية ويضعها كأرض مرجعية.

الخطوة الثالثة: البرنامج - Arduino

البرنامج مصنوع في اردوينو. استخدم هذا لحرق Atmega328 (أو أي من ترضيك).

البرنامج متاح في git تحت GPL-3.0.

تم تقديم ملف سداسي عشري مترجم للتحميل السهل باستخدام arduino-builder.

التبعيات:

مكتبة Newping.

الخطوة 4: المعايرة والبيانات

تعرض شاشة LCD المستوى الحالي (الاختلاف) عن المستوى الذي تمت معايرته.

يحدد الإعدادان المسبقان المستوى العلوي (المستوى الأقصى) وبعد ذلك سيتوقف الحمل وينخفض (المستوى الأدنى) وبعد ذلك يتم تشغيل الحمل. الحمل المقصود هنا هو المضخة ، لأن هذا النظام قابل للتطبيق في نظام المضخة الآلي. أربعة رؤوس لجهاز الاستشعار الصوتي (بينغ). لقد استخدمت HC-SR04. زوج واحد من رأس المحرك (رقم 9 رقمي). يتطلب سائق مضخة خارجي. تستخدم EEPROM لتخزين بيانات المعايرة.

يتم توفير معايرتين:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

الخطوة الخامسة: التحكم في المضخة

تحتوي اللوحة على دبابيس مخصصة لإشارة المضخة

يعطي المرء إشارة 5 فولت عند الحاجة إلى تشغيل المضخة (عندما ينخفض مستوى السائل إلى ما دون قيمة الحد المنخفض المحدد مسبقًا) ويعطي إشارة 0 فولت عندما يجب إيقاف المضخة (يتجاوز المستوى الحد الأعلى).

يتم إرسال الإشارة إلى لوحة ترحيل للتحكم في مضخة التيار المتردد.