WiFi Yağ Tankı Monitörü: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Kalorifer yağı deposunda ne kadar yakıt kaldığını kontrol etmenin birkaç yolu vardır. En basit yol, soğuk bir kış gününde çok hassas ama pek eğlenceli olmayan bir seviye çubuğu kullanmaktır. Bazı tanklarda, yine doğrudan yağ seviyesini gösteren bir gözetleme tüpü bulunur, ancak tüp yaşla birlikte sararır ve okumayı zorlaştırır. Daha da kötüsü, izole edilmezlerse yağ sızıntılarına neden olabilirler. Başka bir gösterge türü, bir kadranı çalıştıran bir şamandıra kullanır. Özellikle doğru değil ve mekanizma zamanla ele geçirebilir.

Derin cepleri olanlar evin içinde görülebilen bir uzaktan kumanda sensörü satın alabilirler. Genellikle ultrasonik olan pille çalışan bir sensör, yağ derinliğini evdeki bir alıcıya iletir. Yağ seviyesini görmek için şebekeden bağımsız bir alıcı kullanılabilir veya uzaktan izleme için alıcı internete bağlanabilir. İhtiyaç duyulan şey, tankı yıllarca izleyebilen ve gönderebilen pille çalışan WiFi bağlantılı bir sensördür. yağ seviyesi düştüğünde e-posta hatırlatıcıları. Böyle bir cihaz bu Talimatta açıklanmıştır. Bir sensör, ışığın yağ yüzeyinden geri yansımasının ne kadar sürdüğünü zamanlayarak yağ derinliğini ölçer. Her birkaç saatte bir ESP8266 modülü sensörü yoklar ve verileri internete iletir. Ücretsiz ThingSpeak hizmeti, yağ seviyesini görüntülemek ve yağ seviyesi düştüğünde bir hatırlatma e-postası göndermek için kullanılır.

Gereçler

Bu projede kullanılan ana bileşenler aşağıda listelenmiştir. En pahalı ürün, yaklaşık 6 $ karşılığında çevrimiçi olarak bulunabilen bir VL53L1X modülü olan derinlik sensörüdür. Önceki nesil VL53L0X'i seçmemeye dikkat edin, daha ucuz olmasına rağmen performansı düşüktür ve farklı yazılım gerektirir. Diğer önemli öğe ESP8266 modülüdür. Yerleşik voltaj regülatörlü ve USB arabirimli sürümlerin kullanımı kesinlikle daha kolaydır, ancak daha yüksek bekleme akımı priminde, pil çalışması için ideal değildir. Bunun yerine, ekstra menzil için harici bir anten seçeneği ile temel ESP-07 modülü kullanılır. Bu projede kullanılan bileşenler:

• AA pil tutucu
• VL53L1X değişen modül
• BAT43 Shottky diyot
• 2N2222 transistör veya benzeri
• 100nF kapasitör
• 2 x 5k direnç
• 1 x 1k direnç
• 2 x 470 Ohm direnç
• FT232RL seri adaptör modülü
• AA boyutunda Lityum Tiyonil Klorür Pil
• ESP-07 mikrodenetleyici modülü
• Çeşitli eşyalar, tel, kutu vb.

Adım 1: Sensör Seçimi

Ultrasonik sensörler genellikle hem ticari olarak hem de DIY projelerinde yağ seviyesi ölçümü için kullanılır. Kolayca temin edilebilen ultrasonik HC-SR04 veya daha yeni HS-100, genellikle ev yapımı monitörlerde yaklaşık 1 $'a kadar bir maliyetle kullanılır. Bankta iyi çalıştılar, ancak yağ yüzeyini bulmak için yağ tankı havalandırma borusunu aşağıya doğrulttuklarında rastgele okumalar verdiler. Bu muhtemelen çelik tanktaki farklı yüzeylerden gelen yansımalardan kaynaklanıyordu, plastik bir tank daha iyi çalışabilir. Alternatif olarak, bunun yerine bir VL53L1X Uçuş Süresi optik sensörü denendi. Tanktan alınan okumalar çok daha kararlıydı ve bu nedenle alternatif olarak bu tip sensörler tercih edildi. VL53L1X'in veri sayfası, bu sensörün farklı ölçüm koşulları altındaki çözünürlüğü hakkında bilgi verir, resme bakın. 200 ms'lik bir örnekleme süresinin kullanılması, birkaç mm'lik bir çözünürlük sağlar. Hiç şüphe yok ki veri sayfası numaraları mümkün olan en iyi laboratuvar koşullarında alındığında ve bu nedenle sensöre çözünürlüğü kontrol etmek için hızlı bir test yapıldı. Sensör, yağ deposu havalandırma borusunun üzerine yerleştirildi ve 200 ms'lik bir zamanlama bütçesi kullanılarak birkaç bin okuma kaydedildi. Tanktaki okumaların dağılım grafiği, bu sensörün yağ seviyesini yaklaşık +/- 2 mm'lik bir çözünürlükle ölçebildiğini doğrular. Daha uzun bir süre boyunca, yağ seviyesinin gece boyunca birkaç mm düştüğü ve düzeldiği günlük bir eğilim vardır. gün boyunca. En olası neden, gece boyunca soğuyan yağın büzülmesi ve gündüz sıcaklığında tekrar genişlemesidir. Belki de soğuk bir günde hacimce petrol satın alma hikayesi doğrudur.

Adım 2: Devre Şeması

Devre şeması, ESP-07 modülünün VL53L1X'e nasıl bağlandığını gösterir. Yazılımı yüklemek ve çalışmayı kontrol etmek için ESP-07'ye geçici olarak bir FT242 USB adaptörü bağlanır. ESP-07 derin uyku moduna geçirildiğinde, akım yaklaşık 20 uA'ya düşer, bir uyandırma sinyali cihazı diyot aracılığıyla sıfırlar. bir transistör kullanarak sensörü açar ve kapatır. ESP-07 uyandığında, sensöre güç verilir ve ardından bir okuma alındığında kapatılır. Bu aynı zamanda VL53L1X bekleme akımını ortadan kaldırma avantajına da sahiptir. Yeni bir program yüklemeye gelince, ünite flaş moduna girmek için güç verildiğinden 5k'lik bir direncin toprak ile GPIO0 arasında tutulması gerekir. Kodu yükledikten sonra, normal çalışması için cihazı açıp kapatın.

3. Adım: Pil Gücü

Bu projeye güç sağlamak için tek bir AA boyutlu lityum-tionil klorür (Li-SOCI2) pil kullanılır. İnternette arama yapmak, bu tür pillerin tedarikçilerini her biri 2 $ gibi düşük bir fiyata bulmalıdır. Bu pillerin en büyük avantajı, pil ömrü boyunca sabit 3,6V'dir ve ESP8266 çipine ekstra voltaj düzenlemesi gerektirmeden güç sağlamak için idealdir. Bir ısıtma yağı deposu aylarca sürer ve bu nedenle yağ seviyesinin yalnızca birkaç kez kontrol edilmesi gerekir. en fazla gün. Tamamlanmış bir monitördeki ölçümler, 22uA'lık bir derin uyku akımı verdi. Pil devresindeki 0,5 Ohm'luk bir direnç üzerindeki voltaj dalga biçimi, uyanıkken 6,9 saniye boyunca ortalama 75 mA akım gösterdi. Bir yıl boyunca devre uyku modunda 193 mAh kullanacaktır. Her 7 saatte bir yağ seviyesi ölçümü yapılırsa, her yıl 180 mAh kullanılır. Bu temelde, 2600 mAh pil 6 yıldan fazla dayanacaktır.

4. Adım: Yazılım

Pololu Arduino VL53L1X kütüphanesi, mesafe sensörünü başlatmak ve mesafe okumalarına erişmek için kullanılır. ThingSpeak'e veri gönderme kodu, Nem Sensörü örneğinden gelir ve bazı ekstra kodlar sensöre güç sağlayan transistörü çalıştırır. ESP8266 sadece 70 dakikaya kadar derin uykuda kalabilir ve kendi kendine uyanabilir. Bu sorunun üstesinden gelmenin yolu, çipin uyanmasını ve hemen tekrar uyku moduna almasını sağlayarak bir sayım bellekte tutmaktır. Monitör WiFi ağınıza bağlandığından, WiFi SSID'nizi ve şifrenizi koda eklemeniz gerekecektir. Ayrıca, ThingSpeak kullanıyorsanız, API kodunuzu ekleyin. Yükleme için Arduino taslağı metin dosyasına eklenmiştir. Arduino IDE'nize kopyalanması gerekecek. Kodu yanıp sönmeden önce, çalıştırmadan önce GPIO0'ı 5k direnç üzerinden toprağa bağlayın. ESP-07'yi WiFI ağına bağlama kodu diğer projelerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu durumda bağlantının yapıldığını kontrol etmek için bağlantı döngüsünde çok daha uzun bir süreye ihtiyaç duyulmuştur. Genellikle yaklaşık 500 ms kullanılır, ancak bu WiFi kurulumunda 5000 ms gerekliydi, bağlantı sorunları varsa ayarlamaya değer. ThingSpeak'ten e-posta hatırlatıcıları almayla ilgili ayrıntılar Su Yumuşatıcı Tuz Monitörü Talimatında açıklanmıştır.

Adım 5: Montaj

Monitörün bileşenleri, ESP-07 modülünün etrafına "kuş yuvası" tarzında bağlanır ve kısa devre yapabilecek her şeyi kaplar. Modül çok fazla ısıdan kolayca zarar görür ve bu nedenle bu bağlantıların bir kez ve hızlı bir şekilde lehimlenmesi gerekir. Monitör iki aşamada monte edilir. Öncelikle sensör ve ESP-07, Arduino IDE kullanarak ESP-07'yi programlamak için geçici bir USB adaptörü ile bağlanır. 10 saniyelik kısa bir uyku süresinin kullanılması, çipin WiFi ağına bağlanıp bağlanmadığını ve okumaları ThingSpeak'e gönderip göndermediğini yakında gösterecektir. Her şey doğru bir şekilde çalıştığında, çip istenen uyku süreleriyle yeniden programlanır. Akım tüketimini en aza indirmek için kırmızı LED modülden kaldırılmalıdır. Ayrıca harici bir anten bağlıysa seramik anten bağlantısının da çıkarılması gerekir. Çipi antensiz çalıştırmayın, güç, uzaya gitmek yerine çipi kızartır. İkinci aşama, USB adaptörünün çıkarılmasını ve bileşenlerin bir kutuya monte edilmesini içerir. VL53L1X modülü, iki naylon kullanılarak tank havalandırma kapağının içine monte edilmiştir. aralayıcılardan uzak durun. Sensörün yağ yüzeyini net bir şekilde gördüğünden, üzerinde yaprak, örümcek ağı veya örümcek olmadığından emin olun. Ayrıca, sahte yansımaları önlemek için bağlantı kablosunu sensörden oldukça uzak tutun.

6. Adım: Kurulum

Yağ deposundaki havalandırma kapağı, düz olduğundan ve sensörden yağ yüzeyine herhangi bir engel gelmediğinden emin olarak değiştirilir. Monitör havalandırmanın yanına monte edilmiştir, kutuyu yerinde tutmak için küçük mıknatıslar kullanılmıştır. Bu plastik tanklarla çalışmaz! Şimdi arkanıza yaslanın ve evinizin rahatlığında yağ seviyesini kontrol edin.

Yağ tankı seviyemi görmek için tıklayın.