חסוך מים וכסף באמצעות צג מי המקלחת: 15 שלבים (עם תמונות)

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

מי משתמש יותר במים - אמבטיה או מקלחת?

לאחרונה חשבתי על השאלה הזו, והבנתי שאני לא ממש יודע כמה מים משתמשים בזמן המקלחת. אני יודע שכשאני במקלחת לפעמים המוח שלי משוטט, חושב על רעיון מגניב של פרויקטים חדשים או מנסה להחליט מה לאכול לארוחת הבוקר, בעוד המים פשוט זורמים לטמיון. יהיה הרבה יותר קל לצמצם את צריכת המים שלי אם באמת הייתי יודע בכמה ליטר אני משתמש בכל פעם!

עשיתי קצת מחקר ומצאתי שראשי מקלחת שונים יכולים להשתמש בכל מקום בין 9.5 ליטר (2.5 ליטר) לדקה עד פחות מ -6 ליטר (1.6 ליטר) לדקה, אם מותקן לך מגביל זרימה. מקלחת ישנה מאוד יכולה להשתמש אפילו יותר במים.

החלטתי לעצב ולבנות מכשיר שיציג את נפח המים הכולל למקלחת, את עלות המים ואת קצב הזרימה. התקנתי את המכשיר הזה במשך כמה שבועות, וזה מאוד נוח לקרוא את כמות המים בשימוש.

במדריך זה אסביר כיצד בניתי זאת. כמובן, אתה לא צריך לעקוב אחר הצעדים שלי בדיוק! תמיד טוב להשתמש בחלקים שיש לך בשכיבה. צירפתי קישורים לכל החלקים בהם השתמשתי, או חלק מקביל שיעבוד.

אספקה

(כל המחירים בדולרים)

• חיישן זרימה - 3.87 $
• מסך LCD - 2.29 $
• ארדואינו ננו - 1.59 דולר
• ממיר Boost - 1.88 $
• מטען LiPo - 1.89 דולר
• מתג החלפת מים עמיד למים - 0.93 $ (לא המדויק שהשתמשתי בו, אבל זה אמור לעבוד)
• כפתור עמיד למים - 1.64 $
• סטנדים, ברגי M3 ואומים - $ 6.99
• 2X נקבה 3.5 מ"מ נקבה - $ 2.86 ea.
• זכר 3.5 מ"מ זכר - 1.48 $
• 3.5 מ"מ מכלול כבל 3 ' - 3.57 $
• מכלול כבל USB - 1.74 $
• צימוד NPS בגובה 1/2 אינץ 'נקבה לנקבה-1.88 $
• סוללת ליפו 500mAh 3.7V - 3.91 $

כלים ואספקה נפוצה

• מלחם והלחמה
• חוּט
• מספרי תיל
• חשפניות חוטים
• קלטת דו צדדית
• מברג פיליפס
• מדפסת תלת מימד (אופציונלי)

שלב 1: איטום

ההיבט הקשה ביותר בפרויקט זה הוא הפיכת כל העניין למים. מכיוון שהוא יושב במקלחת, הוא חייב להיות מסוגל לשרוד לחות קיצונית ומתיז מדי פעם. כ -75% מסך הזמן שהושקע בפרויקט זה היה להבין את החלק הזה.

כפי שאני רואה את זה, יש שתי אפשרויות: עיצוב מארז מודפס בתלת מימד בהתאמה אישית, או נסה לגרום לו לעבוד עם מארז מדף. מכיוון שקיבלתי לאחרונה מדפסת תלת מימד משלי, החלטתי ללכת על האפשרות הראשונה.

אם אין לך גישה למדפסת תלת מימד, הנה כמה מארזים מדף שמצאתי כי הטענה היא עמידה במים, וכנראה שתעבוד. שים לב שלא רכשתי אף אחד מהמארזים הללו, כך שאני לא מתחייב שכל הרכיבים יתאימו פנימה!

Banggood - קופסה בגודל 100x68x50 מ מ עם מכסה שקוף - 5.35 $

Digikey - קופסה 130x80x70 מ מ עם מכסה שקוף - 11.65 $

בנקודה זו ואילך, כשאני מתייחס למארז, אני מדבר על התלת -ממד שלי.

שלב 2: מארז המודפס שלי בתלת מימד מותאם אישית

לאחר שעבדתי ב- Fusion 360 במשך מספר שעות, הגעתי למארז זה. יש לו שלושה גזרות עגולות שיתאימו לשני שקעי 3.5 מ"מ נקביים ומתג מתג אחד. למכסה יש חור של 16 מ"מ ללחצן הדחיפה הרגעי, וחיתוך מלבני למסך, כמו גם ארבעת חורי ההרכבה שיחזיקו את המסך במקומו. המכסה הוא חלק נפרד ובעל שפה המסייעת במניעת חדירת לחות דרך התפר. ארבעת החורים בפינות הקופסה נועדו להחזיק את המכסה עם 30 מ"מ. כל חורי הברגים בקוטר 3 מ"מ, המתאים לבורג M3.

אתה יכול להוריד את קבצי STL מהדף שלי Thingiverse. ניתן להדפיס אותו ללא רפסודות או תומכים, אך השתמשתי בתמיכות רק ליתר ביטחון. השתמשתי גם במילוי 100%. מכיוון שהקירות דקים כל כך, הפחתת אחוז המילוי לא ממש משנה את זמן ההדפסה הכולל או את החומר הכולל, אז פשוט שמרתי על 100%.

כדי להפוך את המסך לגלוי, הוא יכול לבלוט דרך חיתוך במכסה המארז, או להניח אותו מאחורי חלון שקוף. מכיוון שהמסך לא צריך להיות חשוף ללחות, אנחנו תקועים עם האפשרות השנייה. לרוע המזל הדפסה תלת מימדית עם נימה שקופה עדיין בחיתוליה, כך שנצטרך להיות קצת יצירתיים.

הפתרון שלי היה ליצור חיתוך מלבני במכסה, והדבקת פיסת פלסטיק שקופה מכמה אריזות ירקות. ניתן להשתמש בטכניקה זו גם אם אינך משתמש במארז המותאם אישית שלי; פשוט גזור מלבן בעזרת סכין או דרמל. כמובן שאם אתה משתמש במארז עם מכסה שקוף, אין צורך בכך כלל.

המקור הטוב ביותר לפלסטיק שקוף שמצאתי הוא ייצור אריזות. בדרך כלל תרד או ירקות עלים אחרים מגיעים בכלי פלסטיק שקופים גדולים. במקרה שלי, השתמשתי באריזה מ"מעור פלפל ".

רציתי צמיחה של 5 מ"מ בכדי לתת שטח פנים רב להדבקה, אז חתכתי מלבן של 27X77 מ"מ מפלסטיק שקוף. הייתי צריך לקצץ קצת את הפינות כדי שהברגים יתאימו. פיזרתי קו של דבק -על מסביב לחיתוך ואז הנחתי את הפלסטיק השקוף. הוספתי קצת יותר דבק על הקצה אחרי רק כדי לוודא שהוא אטום.

טיפ טיפ: הניחו את החלק מול מאוורר קטן בזמן שהדבק מתייבש. כשהדבק מתייבש, הוא נוטה להשאיר אחריו שאריות לבנות ועגומות, שאנו בהחלט לא רוצים בחלון השקוף שלנו. השתמשתי במאוורר 12V ישן מספק כוח למחשב. נתתי לדבק לשבת במשך 12 שעות כדי לוודא שהוא יבש לחלוטין.

שלב 3: הרכבת מסך LCD

לאחר שהחלון השקוף התייבש, ניתן להרכיב את ה- LCD. ה- LCD הוא צג סופר פופולרי בגודל 16X2 תווים, עם "תרמיל" I²C מולחם מראש מאחור. אני מאוד ממליץ לקבל את המסך הזה עם ממשק I²C. חיווט כל הקווים המקבילים די מעצבן ומציג פוטנציאל לטעויות גדול יותר - לגרסת I²C יש רק שני חוטים להספק ושני חוטים לאות.

השתמשתי בארבעה סטנדים של 10 מ"מ כדי להרכיב את המסך. לסטנדים יש לכל אחד חוט זכר בקצה אחד וחוט נקבה בצד השני. הכנסתי את החוט הזכר דרך החורים בתצוגת ה- LCD והדקתי אגוז M3 לכל אחד. לאחר מכן השתמשתי בארבעה ברגי M3 כדי לאבטח את הקצוות הנשיים של ההתנגדות דרך מכסה המתחם. קיבלתי את חבילת ההתנגדות שבה יש 10 מ"מ להרכבת ה- LCD, וארוכות יותר להחזיק את המכסה לבסיס. בנוסף, ישנם ברגים ואומים M3, כך שאינך צריך לקנות חומרה נוספת.

וודא שהאגוזים הדוקים מאוד כך שכאשר אתה מהדק את הברגים, הבדלים לא מסתובבים. כמו כן, הקפד לא להדק יתר על המידה את הברגים, אחרת מכסה הפלסטיק עלול להתעוות ולא להיאטם כראוי.

השורה של 16 סיכות הכותרת על ה- LCD צריכה להיות בחלק העליון - הקפד לא להעלות את ה- LCD הפוך!

שלב 4: הרכבת הכפתור הרגעי

החלטתי להשתמש בכפתור הכרום הזה למראה חולה בלוח הקדמי. השתמשתי בהם בפרויקטים קודמים ואני מאוד אוהב את איך שהם נראים. הם אמורים להיות עמידים למים, והם מגיעים עם טבעת גומי כדי למנוע כניסת לחות למארז דרך החוטים.

שלב זה די פשוט. לבטל את האום, אך שמור על טבעת הגומי. הכנס את הכפתור דרך החור במכסה והדק את האום מהצד האחורי. הימנע מהידוק יתר של האום, אחרת טבעת הגומי תימחץ ולא תשרת את מטרתה.

שלב 5: מעגל חשמל וטעינה

כעת נרכיב את רכיבי הסוללה. זה כולל את הסוללה, מתג הראשי, לוח ניטור/טעינת הסוללה וממיר ההגברה.

הסוללה בה השתמשתי הינה סוללת ליתיום יון חד תאי 1500 מיליאמפר / שעה. הספציפי שבו השתמשתי נשלף מבקר פלייסטיישן שבור. כל סוללת ליתיום או LiPo חד תאית תעבוד, כל עוד היא מתאימה למארז שלך. סוג זה של סוללה נוטה להיות דק ושטוח מאוד, כך שכנראה תוכל להשתמש באחת כפולה משלי ללא בעיות. תא 18650 יעבוד, אך הוא לא יתאים במארז המותאם אישית שלי, כך שתצטרך לעצב בעצמך או להשתמש במארז מדף. במידת האפשר, אני ממליץ להשתמש בסוללה שהצילה (כמו שעשיתי) מכיוון שמשלוח סוללות הוא לעתים קרובות יקר!

תחילה יש להלחם את הסוללה ללוח הטעינה TP4056. אם תרצה, תוכל להלחיד מחבר JST RCY לסוללה ולמטען מטעמי נוחות (עשיתי זאת), אך אין בכך צורך. הקפד להקפיד על הקוטביות הנכונה כפי שמצוין בסימונים על לוח המטען, מכיוון שהלוח אינו מוגן מפני קוטביות הסוללה!

לאחר מכן, הלחם חוט מהפלט החיובי של המטען (הממוקם ליד חוט הסוללה החיובי) לכניסה החיובית בממיר ההגברה. לאחר מכן, הלחם חוט מהפלט השלילי (הממוקם ליד חוט הסוללה השלילי) אל הסיכה הנפוצה (המרכזית) של מתג הראשי. לבסוף, הלחם חוט מהפין הפתוח בדרך כלל למתג לקלט השלילי של ממיר ההגברה. אם אתה מחבר מולטימטר ליציאת ממיר ההגברה ומפעיל את מתג האב, יש להציג מתח.

מכיוון שארדואינו, מסך LCD וחיישן הזרימה שלנו זקוקים ל -5 V, עלינו להגדיר את תפוקת ממיר ההגברה ל- 5V. זה מושג על ידי סיבוב הכפתור על הפוטנציומטר בעזרת מברג קטן. כשהמתג הראשי מופעל, הסוללה מחוברת ומולטימטר מחובר לפלט ממיר ההגברה, סובב לאט את הפוטנציומטר עד שהפלט יקרא 5V. זה יהיה קשה לקבל קריאה של 5.000V בדיוק אבל שואפים למתח בין 4.9V ל- 5.1V.

מכיוון שהמארז המותאם אישית שלי נסגר עם מספר ברגים, איננו רוצים לפתוח את המארז בכל פעם שיש צורך לחייב אותו. השתמשתי בשקע אוזניות 3.5 מ מ בשביל זה. המחבר המדויק בו השתמשתי הוא זה של Digikey (בשביל זה מידות החיתוכים במארז שלי), אבל גם זה של Banggood אמור לעבוד.

ראשית, הכנסתי את המחבר לחור התחתון ביותר במארז. מכיוון שזה יהיה מנותק רוב הזמן, ולכן הוא חשוף לחדירת רטיבות, עדיף להרכיב אותו על החלק התחתון כדי למנוע זליגת מים פנימה. לאחר התקנת מכונת הכביסה והידוק האום, הלחמתי שני חוטים ללשוניות "קצה" ו"שרוול "במחבר. נקודת החיבור של המחבר מוצגת באחת התמונות המוערכות שלי. הלחמתי את הקצה השני של חוט ה"שרוול "לכניסה השלילית במטען, ליד יציאת המיקרו USB. לבסוף, הלחמתי את חוט ה"קצה "לכרית +5V, בצד השני של יציאת ה- USB. יציאת ה- USB במטען לא תהיה בשימוש, מכיוון שיהיה קשה לגרום ליציאת ה- USB לחדור למארז מבלי לאפשר לחות להיכנס.

שלב 6: כבל טעינה

מכיוון שאנו משתמשים בשקע שמע 3.5 מ"מ כיציאת הטעינה שלנו, עלינו ליצור כבל מתאם בעל תקע 3.5 מ"מ זכר בקצה אחד, ותקע USB A בקצה השני. זה יאפשר לנו להשתמש בכל מטען גנרי של מכשירים ניידים (כגון מטען לאייפון) כדי לטעון את המכשיר הזה.

אתה יכול לקנות מכלול כבל USB עם מחבר USB A בקצה אחד וחוטים משומרים בקצה השני, אבל אם אתה כמוני, כנראה שיש לך תריסר כבלי USB אקראיים שאתה לא צריך. במקום לקנות מכלול כבל USB, הרגע קיבלתי כבל מיקרו USB ל- USB A שלא הייתי צריך וחתכתי את מחבר המיקרו USB.

לאחר מכן, הפשטתי את המעיל הלבן מהכבל כדי לחשוף רק שני חוטים בפנים: חוט אדום ושחור. לכבלי USB מסוימים יהיו ארבעה חוטים: אדום, שחור, ירוק ולבן. הירוק והלבן מיועדים להעברת נתונים, וניתן להתעלם מהם. הפשיטו את הבידוד מהחוטים האדומים והשחורים בלבד.

בשלב הבא תצטרך תקע 3.5 מ מ זכר. השתמשתי בזה מ- Banggood. הלחם את החוט האדום מכבל ה- USB לשונית האמצעית (שהיא קצה המחבר) ואת החוט השחור ללשונית השרוול הארוך. עיין בתמונות שלי להבהרה.

אני ממליץ תמיד לחבר את תקע 3.5 מ מ לפני תקע ה- USB, מכיוון שתהליך חיבור הכבל עלול לגרום לתקע להתקצר על פני מתאם המתכת.

שלב 7: אודות חיישן הזרימה

הרמתי את חיישן הזרימה הזה מ- Banggood תמורת 3.87 $. לפני השימוש בו, החלטתי לבדוק כיצד הוא פועל.

העיצוב פשוט וגאוני להפתיע. האלקטרוניקה אטומה לחלוטין מהמים. יש מדחף מסתובב חופשי אשר מסתובב לאט או מהיר יותר בהתאם לקצב הזרימה. בשלב מסוים על המדחף יש מגנט. בחלקו החיצוני של החיישן נמצא תא קטן המכיל לוח PCB קטן עם שני רכיבים: נגד וחיישן אפקט הול. בכל פעם שהמגנט עובר ליד חיישן אפקט האולם, הוא עובר בין גבוה לנמוך. במילים אחרות, הוא עובר בין 5V ל 0V בכל פעם שהמדחף מסתובב.

כדי לקרוא את החיישן, אנו מחילים +5V על החוט האדום, שלילי על החוט השחור, וקוראים את האות הדיגיטלי מהחוט הצהוב. בתמונה של האוסילוסקופ שלי אתה יכול לראות כיצד האות משתנה כאשר הזרימה מופעלת. בהתחלה, האות הוא כל הזמן אפס וולט. כאשר הזרימה מתחילה, תדירות הפולסים מגיעה במהירות למהירות ומגיעה למצב יציב.

על פי גליון הנתונים, החיישן מפלט 450 פולסים לליטר. זה יהיה חשוב בהמשך כשאנחנו כותבים את התוכנה.

שלב 8: חיווט חיישן זרימה

חיישן הזרימה מגיע עם מחבר 3 פינים JST-XH. זה לא אידיאלי מכיוון שהחוטים קצרים מדי, ולמחבר יש מגעים חשופים שניתן בקלות לקצר על ידי טיפות מים תועות. הזמנתי את מכלול כבל תקע השמע 3.5 מ מ מ- Digikey. אורכו 3 ', שזהו האורך המושלם, ויש לו חוטים מהודקים, מה שמקל על הלחמה. אני לא ממליץ לנסות להשתמש בכבל אוזניות ישן, שכן לאלה יש חוט אמייל דק מאוד, שכמעט בלתי אפשרי להלחם.

לחיישן הזרימה מכסה פלסטיק, המוחזק על ידי שני ברגי פיליפס. כל שעליך לעשות הוא להסיר את הברגים האלה ולשלוף את הלוח. זה לא מוחזק עם שום דבק, זה פשוט נשמר במקום עם מכסה הפלסטיק. לאחר מכן, יש להמיס את שלושת החוטים על ידי חימוםם בעזרת מלחם והרמתם, אחד בכל פעם.

לאחר מכן, הלחם את כבל השמע 3.5 מ מ לרפידות. אני מציע להתאים את הצבעים כמו שעשיתי. לתצורה זו יש +5V בקצה, אות על הטבעת וקרקע על השרוול. זוהי אותה תצורה המשמשת ליציאת הטעינה, משלב 6. אם תחבר את המטען בטעות ליציאת החיישנים, או להיפך, לא תהיה נזק למכשיר.

שלב 9: התקנת חיישן הזרימה

עד לנקודה זו, כל עבודתנו התקיימה בסדנה. אבל עכשיו, הגיע הזמן ללכת לשירותים!

ראשית, הסרתי את ראש המקלחת. זה חשף מעט צינור הבולט מהקיר, עם הברגה זכר NPS 1/2 אינץ '. נוח, לחיישן הזרימה שלנו יש אותו גודל חוט בדיוק! הבעיה היחידה היא שלחיישן יש הברגה גברית משני קצותיה, כך שנעשה צריך צימוד בין נקבה לנקבה.

בחנות לחומרי בניין המקומית שלי היו חיבורים בגודל 1/2 אינץ 'מפליז, ברזל ו- PVC. ה- PVC היה הזול ביותר, אז קיבלתי את זה. למרות שבדיעבד, הפליז או הפלדה היו נראים יותר נחמדים.

ברגע שיש לך את הצימוד, פשוט הברג את חיישן הזרימה לתוך הצימוד ולאחר מכן הברג את הקצה השני של הצימוד על הצינור. לחיישן הזרימה יש חץ המציין את כיוון הזרימה המיועד. הקפד לא להתקין אותו לאחור, אחרת המדידות עלולות להיות לא מדויקות. לבסוף, הברג את ראש המקלחת על קצה חיישן הזרימה.

כמובן, אני מניח שהמקלחת שלך משתמשת בחוט NPS בגודל 1/2 אינץ ', כמו שלי. אם זה לא המקרה, יהיה עליך לקבל מתאמים נוספים.

טיפ טיפ: הוסיפו מעט סרט אינסטלטור של טפלון לכל החוטים לפני הברגת החלקים כדי למנוע דליפות. לא היה לי שום דבר בהישג יד, אבל אני מתכנן להוסיף זאת בעתיד הקרוב.

שלב 10: Arduino & Perfboard

מכיוון שנצטרך לבצע חיווט רב, מומלץ להשיג חתיכת לוח קרש כדי להפוך את הדברים לקצת יותר מסודרים. חתכתי מלבן של לוח לוח על 1 על 2 . לאחר מכן הנחתי את הארדואינו ננו באמצע הלוח וסימנתי היכן עברו סיכות הכותרת. לאחר מכן חתכתי שני אורכים של כותרות נקבה, כל אחת באורך 15 סיכות. הלחמתי אותם על לוח הלוח שבו סימנתי בעבר. זה יאפשר לנו להסיר את Arduino לתכנות.

טיפ טיפ: סמנו את הכיוון של יציאת ה- USB של הארדואינו כך שתחברו אותו תמיד ללוח הבישול באותו אופן.

שלב 11: חיווט הכל

עכשיו הגיע הזמן להלחם הכל ביחד! צירפתי תרשים חיווט מלא, שתוכל לעקוב אחריו, או ראה את השלבים הכתובים שלי למטה אם אתה מעדיף גישה מודרכת יותר.

ראשית, חתכתי כמה סיכות כותרת גברית והלחמתי אותן על לוח הלוח על +5V ומסילות הקרקע. ואז הלחמתי עוד שני סיכות כותרת המחוברות לסיכות A4 ו- A5 בארדואינו. כותרות אלו יאפשרו לנו לחבר את מסך ה- LCD באמצעות מגשרים נקבה לנקבה.

לאחר מכן, הלחמתי זוג חוטים מהפלט של ממיר ההגבהה למסילות +5V ומסילות הקרקע. זה יספק כוח ל- Arduino, ה- LCD וחיישן הזרימה.

לאחר מכן, חתכתי שני חוטים וחיברתי אותם למסופי כפתור הלחיצה. הלחמתי חוט אחד למעקה הקרקע, והשני לסיכה 3 דיגיטלית.

החלק האחרון להלחמה הוא חיישן הזרימה. מכיוון שכבר חיברנו תקע 3.5 מ"מ לחיישן, עלינו רק להלחם שקע נקבה בגודל 3.5 מ"מ. תחילה הלחמתי שלושה חוטים - אחד לכל אחת מהכרטיסיות בשקע. לאחר מכן הכנסתי את השקע דרך המתחם והבטחתי אותו במקומו בעזרת אגוז. לבסוף, הלחמתי את השרוול לקרקע, את הקצה ל- +5V, ואת הטבעת לפין דיגיטלי 2.

בחרתי להשתמש בסיכות דיגיטליות 2 ו -3 לחיישן ולחיישן הזרימה מכיוון שהן סיכות להפריע חומרה. זה יהיה הרבה יותר קל לכתוב את הקוד.

כעת סיימנו להלחים, אך עדיין עלינו לחבר את ה- LCD. מכיוון שהלחמנו כותרות, אנחנו רק צריכים ארבעה קופצים מנקבה לנקבה. חבר את סיכת "Vcc" ל- +5V, סיכה "Gnd" לקרקע, סיכת "SCL" ל- A5, וסיכת "SDA" ל- A4. על מנת שמסך ה- LCD יתאים למארז, נצטרך לכופף את סיכות הכותרת לאחור. כיפוף הפינים הלוך ושוב מספר פעמים יעייף את המתכת ויגרום לסיכות להישבר, לכן אני ממליץ לכופף אותן פעם אחת בלבד, ולעשות זאת בזהירות.

עכשיו החיווט הושלם!

שלב 12: תכנות

כעת, כשהחומרה מחוברת כולנו, אנו יכולים לתכנת את הארדואינו.

אני רוצה שהתוכנית תהיה בעלת התכונות הבאות:

• בשורה הראשונה, הצג מספר עדכונים מהיר של סך הליטרים
• בשורה השנייה, הצג את העלות הכוללת של המים או את קצב הזרימה
• כאשר המקלחת פועלת, הלחצן עובר בין הצגת העלות או קצב הזרימה
• כאשר המקלחת לא פועלת, כפתור הלחיצה אמור לנקות את כל הנתונים ולאפס את המסך
• יש לקרוא את החיישן באמצעות שגרת הפרעה כדי להימנע משיטות סקר גסות
• בעת עדכון המסך, עלינו לעדכן רק את הערכים שהשתנו, ולא להחליף את כל המסך בכל פעם (הדבר יגרום להבהב ניכר)

התוכנית פועלת במבנה פשוט. באמצעות הפונקציה millis (), אנו יכולים ליצור עיכובים שלמעשה אינם עוצרים את ביצוע התוכנית. עיין במדריך זה לדוגמא להבהוב נורית LED מבלי להשתמש בפונקציית השהייה ().

הפונקציה millis () מחזירה את מספר האלפיות השנייה מאז שהארדואינו הופעל. על ידי יצירת משתנה "previousMillis" וחיסור Millis () - previousMillis (), נוכל לראות את הזמן שחלף מאז עדכון הקודם של מיליס.

אם אנחנו רוצים שמשהו יקרה אחד לשנייה, נוכל להשתמש בחסימת הקוד הבאה:

if ((millis () - previousMillis)> = 1000) {

previousMillis = millis (); toggleLED (); }

זה בודק אם ההפרש בין מילי () (השעה הנוכחית) לבין הקודם מיליס (הפעם האחרונה) גדול או שווה ל -1000 מילי שניות. אם כן, הדבר הראשון שאנחנו עושים הוא להגדיר את הקודם מיליס שווה לזמן הנוכחי. לאחר מכן אנו מבצעים את כל השלבים הנוספים שאנו רוצים. בדוגמה זו, אנו מחליפים LED. לאחר מכן אנו יוצאים מחסום הקוד הזה ומסיימים את שאר פונקציית הלולאה (), לפני שנחזור להתחלה וחוזרים על זה שוב.

היתרון בשימוש בשיטה זו על פני פונקציית השהייה הפשוטה () היא שעיכוב () מעמיד פער זמן בין ההוראות, אך אינו מביא בחשבון את הזמן הנדרש לביצוע ההוראות האחרות בפונקציית הלולאה (). אם אתה עושה משהו שלוקח יותר זמן מלהבהב נורית LED, כגון עדכון מסך LCD, הזמן שהוא לוקח אינו זניח, ולאחר מספר מחזורים הוא יוסיף. אם אתה מעדכן את מסך ה- LCD בשעון, הוא יהפוך במהירות לבלתי מדויק וייפול מאחור.

אז עכשיו כשאנחנו מבינים את המבנה הכולל של התוכנית, הגיע הזמן להכניס את ההוראות. במקום להסביר כאן כל שורת קוד אחת, אני מציע שתקרא קודם כל את תרשים הזרימה המצורף, שנותן סקירה ברמה גבוהה של מה שהתוכנית עושה.

לאחר שראית את תרשים הזרימה, תסתכל על קוד ה- Arduino המצורף. הערתי כמעט כל שורה כדי להבהיר מה כל שורה עושה.

ישנם כמה חלקים בקוד שאולי תרצה לשנות. והכי חשוב המחיר לליטר. בעיר שלי המים עולים 0.2523 ¢ לליטר. אתר את השורה הבאה ושנה את הערך כך שיתאים למחיר שבו אתה גר:

const float COST_PER_LITRE = 0.2523; // עלות לליטר, בסנט, מאתר העיר

אם אתה מעדיף להשתמש בגלונים על פני ליטר, שנה את כל קווי ה- "LCD.print ()" המתייחסים ל "L" או "L/s" ל- "G" או "G/s". לאחר מכן מחק את השורה הבאה:

const float המרה = 450.0; // שמור את זה ללא רישוי עבור ליטר

… ואל תגיב על השורה הזו:

const float המרה = 1703.0; // בטל את זה ותמחק את השורה למעלה לגלונים

יש עוד מוזרות אחת שייתכן ששמת לב אליה בקוד שלי. מערך התווים המוגדר כברירת מחדל אינו כולל את התו "¢", ולא רציתי להשתמש בדולרים, כי העלות תופיע כ" 0.01 $ "או פחות לרוב הזמן. לכן, נאלצתי ליצור דמות מותאמת אישית. מערך הבייטים הבא משמש לייצוג סמל זה:

בתים cent_sign = {B00100, B00100, B01111, B10100, B10100, B01111, B00100, B00100};

לאחר יצירת מערך זה, התו המיוחד חייב "ליצור" ולאחסן אותו.

lcd.createChar (0, cent_sign);

ברגע שזה נעשה, כדי להדפיס את התו המותאם אישית אנו משתמשים בשורה הבאה:

lcd.write (בייט (0)); // סימן הדפס סנט (¢)

ה- LCD יכול להכיל עד 8 תווים מותאמים אישית. מידע נוסף בנושא זה נמצא כאן. נתקלתי גם בכלי מקוון מועיל זה המאפשר לך לצייר את התו המותאם אישית באמצעות ממשק גרפי, והוא ייצור אוטומטית את מערך הבייט המותאם אישית.

שלב 13: סגירת המכסה

סוף סוף, כמעט סיימנו!

הגיע הזמן להכניס את כל האלקטרוניקה למארז ולקוות שהמכסה ייסגר. אבל ראשית, עלינו לצרף את ההפרשים של 30 מ"מ. חבילת הבדלים שקניתי אינה כוללת כל כך ארוכים, אך היא מגיעה עם 20 מ"מ ו -10 מ"מ שניתן לחבר יחד. הברגתי ארבעה סטנדים לחורים בתחתית המארז עם ארבעה ברגי M3 (ראו תמונות 1 ו -2). הקפד להדק אותם בצורה מאובטחת, אך לא חזק מדי או שאתה מסתכן בשבירת מארז הפלסטיק.

עכשיו אנחנו יכולים להתאים את כל האלקטרוניקה בפנים. חיברתי את המטען וממיר הגברת המכסה למכסה בעזרת סרט דו צדדי, כפי שניתן לראות בתמונה השלישית. אחר כך עטפתי קלטת חשמל סביב המתכת החשופה על שני שקעי 3.5 מ מ, רק כדי להבטיח ששום דבר לא יקצר על ידי יצירת קשר עם המחברים.

הצלחתי להתאים את הארדואינו על ידי הצבתו בצד שלו, בפינה השמאלית התחתונה, כאשר יציאת ה- USB שלה פונה ימינה. השתמשתי בקלטת דו צדדית יותר כדי לאבטח את הסוללה לתחתית המארז שמתחת למסך ה- LCD.

לבסוף, לאחר שהכל נתקע פחות או יותר בצורה מאובטחת לתוך הקופסה, ניתן להבריג את המכסה עם ארבעה ברגי M3 נוספים.

שלב 14: בדיקה

חבר תחילה את מחבר 3.5 מ מ מחיישן הזרימה. אני ממליץ לעשות זאת לפני שהמכשיר מופעל, כיוון שהתקע יכול ליצור חיבור לא רצוי כשהוא מוכנס.

לאחר מכן, הפעל את מתג ההפעלה הראשי. למרות שאין מים זורמים, כפתור הלוח הקדמי לא אמור לעשות דבר מלבד ניקוי הסכום וניקוי המסך. מכיוון שהסכום הכולל יהיה אפס כברירת מחדל, הכפתור עדיין לא נראה עושה דבר.

אם אתה מפעיל את המקלחת, הסכום אמור להתחיל לעלות. כברירת מחדל, המחיר מוצג. אם תלחץ על לחצן הלוח הקדמי, קצב הזרימה יוצג בשורה התחתונה. לחיצה על כפתור הלוח הקדמי תחלוף בין הצגת קצב הזרימה לבין הצגת העלות, כל עוד המקלחת פועלת. לאחר שהמקלחת מפסיקה, לחיצה על כפתור הלוח הקדמי תאפס את המדידות ותנקה את המסך.

הַרכָּבָה

האופן שבו אתה בוחר להתקין את המכשיר תלוי בפריסת המקלחת שלך. לכמה מקלחות יש מדף קרוב מספיק לראש המקלחת, כך שתוכל פשוט למקם את המכשיר שם. במקלחת שלי יש לי סל מחובר עם כוסות יניקה שהנחתי את המכשיר בתוכו. אם אין לך יוקרה של מדף או סל, תוכל לנסות להחזיק את המכשיר לקיר עם כוס יניקה דו צדדית. זה יעבוד רק אם אתה משתמש במארז מדף בעל גיבוי חלק או שהדפסת את המארז המותאם אישית שלי על מדפסת עם לוח זכוכית. אם למארז שלך יש גיבוי מחוספס (כמו שלי), תוכל לנסות להשתמש בקלטת דו צדדית, למרות שזה עלול להשאיר מעט שאריות על קיר המקלחת אם תנסה להסיר את המכשיר.

פתרון תקלות

המסך דולק, אך התאורה האחורית כבויה - ודא שהמגשר מותקן על שני הפינים בצד מודול I ² C

המסך ריק, עם תאורה אחורית דולקת - בדוק שכתובת I ² C נכונה על ידי הפעלת סורק I²C

המסך דולק, אך הערכים נשארים אפס - בדוק שיש אות שמגיע מהחיישן על ידי מדידת המתח על סיכה 2. אם אין אות, בדוק שהחיישן מחובר כהלכה.

המסך ריק כשהתאורה האחורית כבויה - בדוק שנורית ההפעלה ב- Arduino דולקת ובדקי כי יש למסך כוח

המסך נדלק לזמן קצר, ואז הכל נעצר - סביר להניח שהגדרת את המתח מממיר ההגברה גבוה מדי (הרכיבים לא יכולים להתמודד עם יותר מ- 5V)

המכשיר פועל, אך הערכים שגויים - וודא שחיישן הזרימה שבו אתה משתמש בעל אותו גורם המרה של 450 פולסים לליטר. לחיישנים שונים יש ערכים שונים.

שלב 15: עכשיו התחל לחסוך במים

שיפורים

הגירסה הנוכחית של התוכנה עובדת מספיק טוב, אך בסופו של דבר אני רוצה להוסיף את היכולת לקבל משתמשים שונים (בני משפחה, בני בית וכו ') המכשיר יאחסן את הנתונים הסטטיסטיים של כל אדם (סך המים ומספר המקלחות הכולל) להציג שימוש ממוצע במים לכל אדם. זה יכול לעודד אנשים להתחרות על השימוש בכמות המים הנמוכה ביותר.

יהיה מגניב גם אם תהיה דרך לייצא את הנתונים לצפייה בגיליון אלקטרוני, כך שניתן יהיה לתרשים אותם. לאחר מכן תוכל לראות באילו שעות בשנה יש לאנשים מקלחות תכופות וארוכות יותר.

כל התכונות הללו ידרשו שימוש ב- EEPROM-הזיכרון הלא נדיף של Arduino. זה יאפשר לשמור את הנתונים גם לאחר כיבוי המכשיר.

תכונה שימושית נוספת תהיה מחוון סוללה. כרגע, האינדיקציה היחידה לכך שהמכשיר צריך להיטען היא כאשר לוח מנהל הסוללות מנתק את החשמל. קל יהיה לחבר קלט אנלוגי נוסף למדידת מתח הסוללה. אפילו לא יהיה צורך במפריד מתח מכיוון שמתח הסוללה תמיד נמוך מ- 5V.

חלק מהרעיונות האלה גובלים בזחילה של תכונות, ולכן לא פיתחתי את התוכנה עוד.

השאר תלוי בך!

פרס ראשון בתחרות החיישנים