تحكم في ارتفاع المياه: 7 خطوات

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

بالنسبة لقياسات دورة TU Delft للمياه ، كان علينا إنشاء جهاز قياس خاص بنا والذي سيقوم بتحميل نتائجه على الإنترنت. سُمح لنا باختيار الكمية التي نريد قياسها فيما يتعلق بالمياه. قررنا صنع جهاز يمكنه قياس ارتفاع الماء والتحكم فيه في الحاوية.

تم تزويدنا بفوتون جسيم متصل بالإنترنت. كان هناك أيضًا مجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار المختلفة التي يمكننا استخدامها. بجانب ذلك ، تمكنا من الوصول إلى جميع أنواع المواد والأجهزة ، مثل المضخات والبطاريات والخشب وما إلى ذلك.

في الخطوات التالية سوف نشرح كيف نبني جهاز التحكم في ارتفاع المياه.

الخطوة 1: المكونات

لتصنيع هذا الجهاز تحتاج إلى:

• جسيم الفوتون
• جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية (استخدمنا HC-SR04)
• Mosfet (استخدمنا IRF520)
• مضخة غاطسة
• خرطوم
• مزود طاقة 12 فولت (استخدمنا Eagle HP003C)
• بعض الكابلات للذكور والإناث.
• اللوح
• كابل Micro USB
• Led (اختياري)
• 220 أوم المقاوم
• بلانك أو عمود لتوصيل الأجهزة به
• دلاء
• وعاء

أدوات:

• شريط لاصق
• مفك براغي
• القراص

الخطوة 2: توصيل جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية

نبدأ بتوصيل جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية بجسيم الفوتون. يتم توصيل الفوتون باللوحة العريضة حتى نتمكن من توصيل الأجهزة بسهولة. نقوم بتوصيل دبوس VCC بـ Vin على الفوتون. دبابيس Trig و Echo متصلة بالدبابيس الرقمية للفوتون. استخدمنا D4 لـ Trig و D5 لـ Echo. تم توصيل الدبوس الأرضي بالأرض على الفوتون.

مع الكود ، يجب أن يعمل المستشعر بالموجات فوق الصوتية الآن.

الخطوة الثالثة: توصيل المضخة

توصيل المضخة ومصدر الطاقة بـ Mosfet:

نبدأ بتوصيل مضخة 12 فولت بوحدة mosfet. تحتوي المضخة على كابل موجب وسالب نقوم بتوصيله بمداخل V + و V- في mosfet.

لتزويد المضخة بالطاقة ، نقوم بتوصيل مصدر طاقة 12 فولت. استخدمنا مصدر طاقة تحويل تم ضبطه على 12 فولت. قمنا بقطع رأس كابل إمداد الطاقة حتى نتمكن من توصيله بـ mosfet. تم توصيل هذه الكابلات بمنافذ Vin و GND في mosfet. يمكن توصيل مصدر الطاقة بمقبس الحائط.

توصيل موسفيت بالفوتون:

دبوس GND على mosfet متصل بالأرض على الفوتون. دبوس VCC الموجود على mosfet إلى Vin على الفوتون. يتم توصيل دبوس SIG بدبوس رقمي على الفوتون (استخدمنا D1).

الخطوة 4: إنشاء الإعداد

مع جميع الأجزاء المتصلة بالفوتون ، نحن جاهزون لإنشاء مجموعتنا.

استخدمنا ثلاثة ألواح خشبية لصنع عمود على شكل حرف L لربط الأجهزة به. سيتم وضع L رأسًا على عقب في الماء.

في الجزء السفلي من هذا القطب قمنا بتوصيل المضخة ، سيتم وضع هذه النهاية في الماء.

في الجزء العلوي من العمود وضعنا اللوح مع الفوتون.

يتم وضع وحدة mosfet بين الفوتون والمضخة.

يتم وضع مستشعر الموجات فوق الصوتية في الجزء العلوي على الجزء الخارجي من العمود المتجه لأسفل.

كل ما نحتاج إلى القيام به الآن هو تزويد الفوتون بكودنا والجهاز جاهز للتشغيل!

الخطوة الخامسة: إضافة الكود

تم إعطاء كود اردوينو المستخدم أعلاه.

استخدمنا ارتفاعًا حرجًا للمياه يبلغ 10 سنتيمترات في كودنا. يمكن تغيير هذه القيمة لتناسب احتياجاتك الخاصة ، للقيام بذلك تحتاج إلى تغيير القيم في حلقة if.

80 المستخدم في حساب h هو ارتفاع المستشعر فوق قاع العمود. قد تختلف هذه القيمة حسب ارتفاع المستشعر الخاص بك.

استخدم كبل micro USB لتوصيل الفوتون بجهاز الكمبيوتر الخاص بك ووميض الكود بالفوتون.

الخطوة 6: إضافة مؤشر LED (اختياري)

لقد أضفنا أيضًا مؤشر LED كمؤشر مرئي لإظهار ما إذا كان مستوى المياه مرتفعًا. هذا اختياري وليس ضروريًا لتشغيل الجهاز.

يتم وضع LED على اللوح ومتصل بنفس الدبوس الرقمي مثل mosfet. الصمام متصل أيضًا بالأرض. بين الصمام والدبوس الرقمي وضعنا مقاومة 220 أوم.

سوف يحترق الصمام الآن عندما نقوم بضخ المياه.

الخطوة 7: استخدام الجهاز النهائي

الجهاز منتهي الآن وجاهز لقياس والتحكم في ارتفاع الماء!

ضع الجهاز في وعاء وابدأ في ملئه بالماء. عندما يصل ارتفاع الماء إلى القيمة الحرجة المشار إليها ، يجب أن يبدأ الجهاز في ضخ المياه حتى يصبح أقل من هذه القيمة.