WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

قبل أن أشرح لك تفاصيل إدراكي سأخبرك قصة صغيرة ؛)

أنا أعيش في البلد ، وللأسف ليس لدي الصرف الصحي المحلي ، لذلك لديّ صرف صحي في الموقع يعمل بمضخة رفع. كل شيء عادة ما يعمل بشكل جيد حتى يوم انقطاع التيار الكهربائي لعدة أيام بسبب العاصفة …

هل ترى إلى أين أنا ذاهب مع هذا؟ لا؟

حسنًا ، بدون كهرباء ، لم تعد المضخة المستخدمة لتصريف المياه من الحفرة تعمل!

ولسوء حظي لم أفكر في ذلك في ذلك الوقت … فارتفع منسوب المياه مرارًا وتكرارًا حتى البئر حيث امتلأت المضخة تقريبًا! يمكن أن يؤدي ذلك إلى إتلاف النظام بأكمله (وهو مكلف للغاية …)

لذلك خطرت لي فكرة إصدار إنذار لتحذيرني عندما يصل الماء في بئر المضخة إلى مستوى غير طبيعي. لذلك إذا كانت هناك مشكلة في المضخة أو في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، فسيصدر صوت الإنذار وسأكون قادرًا على التدخل فورًا قبل حدوث أي ضرر كبير.

ها نحن نذهب للحصول على تفسيرات!

الخطوة 1: الأدوات والمكونات الإلكترونية

مكونات الإلكترونيات:

- 1 رقاقة PIC 12F675

- 2 أزرار تبديل لحظية

- 1 ليد

- 1 جرس

- وحدة تعزيز DC-DC واحدة (لأن الجرس يتطلب 12 فولت ليكون مرتفعًا)

- 4 مقاومات (180 أوم ، 2 × 10 كيلو أوم ، 100 كيلو أوم)

- 1 كاشف (عائم)

- 1 حامل بطارية

- 1 لوحة دارات مطبوعة

- صندوق / صندوق بلاستيكي

أدوات:

- مبرمج لحقن الكود في Microchip 12F675 (مثل PICkit 2)

- مصدر طاقة صغير 4.5 فولت

أنصحك باستخدام Microchip MPLAB IDE (برنامج مجاني) إذا كنت تريد تعديل الكود ولكنك ستحتاج أيضًا إلى CCS Compiler (برنامج تجريبي). يمكنك أيضًا استخدام مترجم آخر ولكنك ستحتاج إلى العديد من التغييرات في البرنامج.

لكني سأقدم لك. ملف HEX بحيث يمكنك حقنه مباشرة في وحدة التحكم الدقيقة.

الخطوة الثانية: الالتزامات

- يجب أن يكون النظام مكتفيًا ذاتيًا من حيث الطاقة ليعمل في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

- يجب أن يتمتع النظام باستقلالية لا تقل عن سنة واحدة (أقوم بصيانة الصرف الصحي مرة واحدة في السنة).

- يجب أن يكون الإنذار مسموعًا من مسافة متوسطة. (حوالي 50 مترا)

- يجب أن يتلاءم النظام مع صندوق صغير نسبيًا

الخطوة 3: التخطيطي

هنا هو المخطط الذي تم إنشاؤه باستخدام CADENCE Capture CIS Lite. شرح دور المكونات:

- 12F675: متحكم يدير المدخلات والمخرجات

- SW1: زر التشغيل

- SW2: زر إعادة الضبط

- D1: حالة LED

- R1: مقاومة سحب لـ MCLR

- R2: مقاوم منسدل لإدارة زر التحكم

- R3: المقاوم المحدد الحالي لمصباح LED D1

- R4: المقاوم المحدد الحالي في المستشعر

- PZ1: صفارة (نغمة تنبيه)

- J3 و J4: موصلات بينها وحدة تعزيز DC-DC

تعد وحدة التعزيز DC-DC اختيارية ، حيث يمكنك توصيل الجرس مباشرة بالمتحكم الدقيق ، لكنني أستخدمه لزيادة مستوى صوت الجرس لأن جهده التشغيلي هو 12 فولت بينما الجهد الكهربائي للميكروكونترولر هو 4.5 فولت فقط.

الخطوة 4: وضع النماذج الأولية على اللوح

دعنا نجمع المكونات على اللوح وفقًا للتخطيط أعلاه ونبرمج المتحكم الدقيق!

لا يوجد شيء خاص يمكن قوله بصرف النظر عن حقيقة أنني أضفت مقياسًا متعددًا في وضع مقياس التيار الكهربائي بالتسلسل مع التركيب لقياس استهلاكه الحالي.

يجب أن يكون استهلاك الطاقة منخفضًا قدر الإمكان لأن النظام يجب أن يعمل 24/24 ساعة ويجب أن يتمتع باستقلالية لمدة سنة واحدة على الأقل.

على جهاز القياس المتعدد ، يمكننا أن نرى أن استهلاك الطاقة للنظام هو 136uA فقط عندما تتم برمجة وحدة التحكم الدقيقة مع الإصدار النهائي من البرنامج.

من خلال تشغيل النظام بثلاث بطاريات بقوة 1.5 فولت و 1200 مللي أمبير في الساعة ، فإنه يوفر استقلالية:

3 * 1200 / 0.136 = 26470 ساعة من الحكم الذاتي ، حوالي 3 سنوات!

يمكنني الحصول على مثل هذا الاستقلالية لأنني وضعت المتحكم الدقيق في وضع السكون في البرنامج ، لذلك دعونا نرى البرنامج!

الخطوة الخامسة: البرنامج

البرنامج مكتوب بلغة C مع MPLAB IDE ويتم تجميع الكود باستخدام مترجم CCS C.

تم التعليق على الكود بالكامل وبسيط فهمه ، وأسمح لك بتنزيل المصادر إذا كنت تريد معرفة كيفية عمله أو إذا كنت ترغب في تعديله.

باختصار ، يكون المتحكم الدقيق في وضع الاستعداد لتوفير الطاقة القصوى ويستيقظ إذا كان هناك تغيير في الحالة على طرفه 2:

عندما يتم تنشيط مستشعر مستوى السائل ، فإنه يعمل كمفتاح مفتوح وبالتالي يتغير الجهد على الدبوس 2 من عالي إلى منخفض). بعد ذلك ، يقوم المتحكم الدقيق بتشغيل جهاز الإنذار للتحذير.

لاحظ أنه من الممكن إعادة ضبط المتحكم الدقيق باستخدام الزر SW2.

انظر أدناه ملف مضغوط لمشروع MPLAB:

الخطوة 6: اللحام والتجميع

لقد قمت بلحام المكونات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا للرسم التخطيطي أعلاه. ليس من السهل وضع جميع المكونات لعمل دائرة كهربائية نظيفة ولكني سعيد جدًا بالنتيجة! بمجرد الانتهاء من اللحامات أضع الغراء الساخن على الأسلاك للتأكد من عدم تحركها.

لقد جمعت أيضًا الأسلاك التي تمر على الجانب الأمامي من الصندوق مع "أنابيب الانكماش الحراري" لجعلها أكثر نظافة وأكثر صلابة.

ثم قمت بالبحث في اللوحة الأمامية للحالة لتثبيت الزرين والصمام. ثم أخيرًا قم بتوصيل الأسلاك بمكونات اللوحة الأمامية بعد لفها معًا. ثم الغراء الساخن لمنعه من الحركة.

الخطوة 7: مخطط تشغيل النظام

هذا هو الرسم التخطيطي لكيفية عمل النظام ، وليس البرنامج. إنه نوع من دليل المستخدم المصغر. لقد وضعت ملف PDF للرسم التخطيطي كمرفق.

الخطوة 8: الفيديو

لقد صنعت مقطع فيديو قصيرًا لتوضيح كيفية عمل النظام ، مع تعليق في كل خطوة.

في الفيديو ، أتعامل مع المستشعر يدويًا لإظهار كيفية عمله ، ولكن عندما يكون النظام في مكانه النهائي ، سيكون هناك كابل طويل (حوالي 5 أمتار) سينتقل من الإنذار إلى المستشعر المثبت في البئر حيث يجب مراقبة مستوى الماء.

الخطوة 9: الخاتمة

ها أنا في نهاية هذا المشروع ، إنه مشروع صغير متواضع للغاية ، لكنني أعتقد أنه قد يكون مفيدًا للمبتدئين في مجال الإلكترونيات كقاعدة أو مكمل لمشروع.

لا أعرف ما إذا كان أسلوبي في الكتابة سيكون صحيحًا لأنني أستخدم جزئيًا مترجمًا آليًا من أجل أن أكون أسرع ولأنني لا أتحدث الإنجليزية أصلاً ، أعتقد أن بعض الجمل ربما تكون غريبة بالنسبة للأشخاص الذين يكتبون اللغة الإنجليزية بشكل مثالي.

إذا كان لديك أي أسئلة أو تعليقات حول هذا المشروع ، فيرجى إبلاغي بذلك!