חיישן רמת נוזלים (באמצעות אולטרסאונד): 5 שלבים

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

חיישן מפלס הנוזלים מזהה את רמת הנוזל ממפלס הקרקע. מפעיל את המנוע (דורש מגבר של מנוע מנוע) מתחת לערך נתון ומכבה אותו מעל ערך נתון לאחר מילוי הנוזל

תכונות מערכת זו:

• עובד עם כל נוזל (מים, שמן וכו ').
• טווח עד 250 ס"מ מרחק קרקע (גם גובה הטנק).
• מדידה מדויקת (עד 2 ס"מ שגיאה) עם HC-SR04, פינג וכו '.
• פלט בקרת מנוע.

• כיול (בזמן ריצה) זמין עבור:

  • מפלס קרקע: ניתן לכייל לכל טנק (עד 250 ס"מ גבוה) בזמן שהמערכת פועלת, באמצעות כפתור לחיצה.
  • רמות הפעלה וכיבוי של המנוע: ניתן להגדיר רמות ON ו- OFF עם הגדרות קבועות מראש ולחצן שינוי מצב.
• אינדיקציה מחוץ לתחום עם '0 ס"מ'.
• עובד על 5V DC.

חלקים הנדרשים לבנייה:

1. Arduino (או ATMega 328 עם מתכנת).
2. HC-SR04 או כל מודול חיישן אולטראסוני נפוץ.
3. הגדרות קבועות מראש (20K או 10K) - 2 יח '
4. כותרת גברית - 6 פינים
5. כותרת נקבה 16 פינים
6. מתג מיקרו לחץ
7. לחץ על מתג מיקרו
8. נגד 10K 1/4 וואט
9. דיודה 1N4007
10. שקע חשמל DC
11. נגד 220E
12. Veroboard (או Breadboard אם אתה מעדיף)
13. חוטי חיבור
14. מסך LCD 16*2 עם כותרות זכר מחוברות
15. נהג מנוע ומנוע (אם תרצה)
16. ידע בסיסי בתחום האלקטרוניקה וארדואינו

שלב 1: תרשים מעגלים

שלב 2: עבודה

בלוח החיישנים שלנו יש לנו חלקי Tx ו- Rx אולטראסוניים. החיישן קורא את המרחק מרמת פני השטח של הנוזל. ה- Tx הוא בעצם רמקול 40KHz, ששולח פעימות של צליל אולטרסוני של 40KHz. זמן שליחת הדופק וזמן קבלת הדופק מצוינים עבור כל דופק. פולסים אלה מורגשים ב- MCU.

ה- MCU מציין את הפרש הזמן בין ולאחר מכן השתמש במהירות הקול לחישוב המרחק. יש לכייל את ה- MCU מראש כדי לרשום מרחק מגובה הקרקע, כלומר כשהמיכל/המיכל ריק. ההפרש מחושב וכך אנו מקבלים את רמת הנוזל.

הרמה מוצגת בתצוגת LCD בגודל 16x2. פרטים נוספים מוצגים במסך.

קיימות שתי הגדרות קבועות מראש למגבלת הערך המקסימלי והמינימלי של מחולל אות המשאבה. ה- a נוצר כאשר מפלס הנוזלים מגיע למגבלה המקסימלית שנקבעה על ידי המוגדר מראש. האות שוב יורד כאשר הוא מגיע מתחת למגבלה המינימלית שנקבעה על ידי הגדרות קבועות אחרות.

כיול מרחק הקרקע מתבצע על ידי מתג, ששולח אות לשבב atmega328 והוא רושם את המרחק הנוכחי ומגדיר אותו כקרקע התייחסות.

שלב 3: תכנית - Arduino

התוכנית נעשית בארדואינו. השתמש בזה כדי לצרוב ל- Atmega328 (או לכל רצונך).

התוכנית זמינה ב- git תחת GPL-3.0.

קובץ hex מורכב כבר ניתן להעלאה קלה באמצעות arduino-builder.

תלות:

ספריית Newping.

שלב 4: כיול ונתונים

מסך ה- LCD מציג את הרמה הנוכחית (הבדל) מהרמה המכוילת.

שתי ההגדרות הקבועות מראש קובעות את העליונה (הרמה המקסימלית) שאחריה העומס יכבה ותוריד (רמת הדקה) לאחר מכן העומס יופעל. העומס המיועד כאן הוא משאבה, מכיוון שמערכת זו ישימה במערכת משאבות אוטומטית. ארבע כותרות מיועדות לחיישן קולי (פינג). השתמשתי ב- HC-SR04. זוג כותרת אחת למנוע (סיכה דיגיטלית 9). דורש נהג משאבה חיצוני. הוא השתמש ב- EEPROM לאחסון נתוני כיול.

שני כיולים מסופקים:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

שלב 5: בקרת משאבה

ללוח 2 סיכות ייעודיות לאות משאבה

אחד נותן אות 5V כאשר יש צורך להפעיל את המשאבה (כאשר רמת הנוזל יורדת מתחת לערך הגבול הנמוך מראש) ונותנת אות 0V כאשר יש לשמור על המשאבה (הרמה עוברת את הגבול העליון).

האות נשלח לוח ממסר לשליטה על משאבת AC.