בנה קורא נפח טנק בפחות מ -30 $ באמצעות ESP32: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

אינטרנט הדברים הביא הרבה יישומי מכשירים מורכבים בעבר לבתיהם של מבשלות יצרנית ויצרניות יין רבות. יישומים עם חיישני רמה שימשו במשך עשרות שנים בבתי זיקוק גדולים, במפעלי טיפול במים ובמפעלים כימיים. כאשר מחירי החיישנים יורדים, כעת גם התעשייה וגם ה- DIY יכולים לעקוב אחר נפח כל טנק, חבית או מיכל.

החיישנים הקיימים בשוק הפתוח יכולים לחוש כמעט כל דבר ומסווגים בהתאם. חיישן המשמש למדידת לחות נקרא חיישן לחות, לחץ הנקרא חיישן לחץ, מרחק נקרא חיישני מיקום וכן הלאה. באופן דומה, החיישן המשמש למדידת רמות הנוזלים נקרא חיישן רמה.

חיישני הרמה משמשים למדידת רמת החומרים הזורמים בחופשיות. חומרים כאלה כוללים נוזלים כמו מים, שמן, מריחות וכו 'וכן מוצקים בצורת גרגירים/אבקה (מוצקים שיכולים לזרום). חומרים אלה נוטים להתיישב במיכלי המיכל עקב כוח המשיכה ולשמור על רמתם במצב מנוחה. במדריך זה תלמד כיצד לבנות חיישן רמה, טמפרטורה ולחות תוצרת בית משלך. כמו כן כלולות הנחיות לשימוש הנתונים שנאספו לאחרונה באמצעות Ubidots, פלטפורמת הפעלת יישומים.

שלב 1: דרישות

• ESP32
• חיישן אולטרסאונד - HC -SR04
• חיישן DHT11
• מארז הגנה מפלסטיק
• חוטי מגשר
• כבל מיקרו USB
• Arduino IDE 1.8.2 או גבוה יותר
• חשבון Ubidots - או - רישיון STEM

שלב 2: חיווט ומעטפת

החיישן HC-SR04 (חיישן קולי) עובד עם היגיון של 5V. אנא עקוב אחר הטבלאות והתרשים כדי לבצע את החיבורים הנכונים בין ה- ESP32 לחיישן האולטראסוני, גם בין ה- ESP32 לבין חיישן DHT11 (חיישן טמפרטורה ולחות).

בניתי אב טיפוס קטן עם טנק בגודל בקנה מידה שיציג את הפונקציות של החיישן, אבל אב טיפוס אחרון עם מארז זה צריך להיראות כמו זה למעלה.

כפי שאתה יכול לראות החיישן האולטראסוני צריך להיות בחלק העליון של המיכל, כך שבעזרתו נוכל למדוד את המרחק בין החלק העליון של המיכל לנקודת הסיום של החומר. לאחר מכן, הנח את הטמפרטורה והלחות. חיישנים לניטור הסביבה.

שלב 3: לתכנת המכשיר המחובר שלך, התחבר עם Arduino IDE

לפני שתתחיל עם ESP32, הגדר את הלוח שלך עם Arduino IDE. אם אינך מכיר התקנת לוח, עיין במאמר שלהלן ופעל שלב אחר שלב עד שחיברת את הלוח:

חבר את ESP32-DevKitC ל- Ubidots

לאחר חיבור הלוח שלך, התקן את הספריות הנדרשות להפעלת החיישנים: "PubSubClient" ו- "DHT:"

עבור אל Sketch/Program -> Include Library -> Manager Library והתקן את ספריית PubSubClient. פשוט למצוא את הספרייה הנכונה, חפש את PubSubClient בשורת החיפוש

2. עבור למאגר הספרייה כדי להוריד את ספריית DHT. להורדת הספרייה לחץ על הכפתור הירוק בשם "שיבוט או הורד" ובחר "הורד ZIP".

3. כעת, בחזרה ב- Arduino IDE, לחץ על סקיצה -> כלול ספרייה -> הוסף ספריית ZIP.

4. בחר את קובץ ה- ZIP של DHT ולאחר מכן "קבל" או "בחר"

5. סגור את ה- IDE של Arduino ופתח אותו שוב. יש צורך בהפעלה מחדש; נא לא לדלג על שלב זה.

עכשיו הגיע הזמן להתחיל לקודד:) העתק את הקוד למטה והדבק אותו ב- Arduino IDE.

אנא היכנס לקישור הבא כדי למצוא את הקוד.

לאחר מכן, הקצה את הפרמטרים: שם וסיסמה של Wi-Fi, בתוספת ה- TOKEN הייחודי שלך ל- Ubidots. אם אינך יודע כיצד לאתר את ה- TOKEN של Ubidots שלך, עיין במאמר זה להלן.

כיצד להשיג את ה- Ubidots TOKEN שלך

לאחר שהדבקת את הקוד והקצאת את ה- wifi המתאים, בדוק ב- Arduino IDE. כדי לוודא, בפינה השמאלית העליונה של Arduino IDE שלנו תראה את הסמלים למטה. בחר את סמל סימן הביקורת כדי לאמת קוד כלשהו. לאחר האימות תקבל הודעת "בוצע הידור" ב- IDE של Arduino.

לאחר מכן, העלה את הקוד ל- ESP32 שלך. בחר בסמל החץ ימינה לצד סמל סימן הביקורת להעלאה. לאחר ההעלאה, תקבל הודעת "סיום ההעלאה" ב- Arduino IDE.

עם זאת, החיישן שלך שולח כעת את הנתונים ל- Ubidots יכול!

שלב 4: ניהול הנתונים ב- Ubidots

אם המכשיר שלך מחובר כראוי תראה מכשיר חדש שנוצר בתוך סעיף המכשיר שלך ביישום Ubidots שלך. שם המכשיר יהיה "esp32", גם בתוך המכשיר תוכלו לראות את המרחקים, הלחות והטמפרטורה של המשתנים:

אם ברצונך לשנות את שמך המכשיר ואת המשתנים לשם ידידותי יותר, עיין במאמר זה:

כיצד להתאים את שם המכשיר ואת שם המשתנה

לאחר מכן, כדי לחשב את נפח החומרים הזורמים בחופשיות במיכל, עלינו ליצור משתנה נגזר לחישוב ערך הנפח.

המשתנה הנגזר מאפשר לנו לבנות פעולות באמצעות משתני ברירת המחדל, כך שבמקרה זה ניישם את נוסחת הנפח עם המאפיין של מיכל גלילי שבו:

• Pi = היחס בין היקף מעגל לקוטרו (קבוע)
• r = רדיוס הטנק
• h = גובה הטנק

לחץ על "Addvariable" ובחר "נגזר". כפי שאתה יכול לראות בחלון החדש עליך לצרף את הנוסחה בשדה.

לאחר שצירפת את הנוסחה עם המאפיינים של הטנק שלך, בחר את המשתנה "מרחק".

כאשר נוסחתך הוזנה, נפחך יתחיל לקרוא ביישום Ubidots שלך.

שלב 5: תוצאות

עכשיו החיישן שלך מוכן להתחיל לעבוד! למעלה אתה יכול לראות את הפונקציה של חיישן הרמות בעוצמות שונות.

למידע נוסף על יישומונים ואירועים של Ubidots, עיין במדריכי וידאו אלה.