Sıvı Seviye Sensörü (Ultrasonik kullanarak): 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Sıvı Seviye Sensörü, sıvının seviyesini zemin seviyesinden algılar. Sıvıyı doldurduktan sonra belirli bir değerin altında motoru açar (motor sürücü amplifikatörü gerektirir) ve belirli bir değerin üzerinde motoru kapatır

Bu sistemin özellikleri:

• Herhangi bir sıvı (su, yağ vb.) ile çalışır.
• 250 cm zemin mesafesine kadar menzil (ayrıca tankın yüksekliği).
• HC-SR04, Ping vb. ile hassas ölçüm (2 cm'ye kadar hata)
• Motor kontrol çıkışı.

• Kalibrasyon (çalışma zamanında) şunlar için kullanılabilir:

  • Zemin Seviyesi: Sistem çalışırken herhangi bir tank için (250 cm yüksekliğe kadar) bir buton ile kalibre edilebilir.
  • Motor AÇIK ve KAPALI seviyeleri: Sağlanan ön ayarlar ve bir mod değiştirme düğmesi ile AÇIK ve KAPALI seviyeleri ayarlanabilir.
• '0 cm' ile limit dışı göstergesi.
• 5V DC'de çalışır.

İnşa etmek için gerekli parçalar:

1. Arduino (veya programlayıcılı ATMega 328).
2. HC-SR04 veya herhangi bir yaygın Ultrasonik sensör modülü.
3. Ön Ayarlar (20K veya 10K) - 2 Adet
4. Erkek Başlık - 6 Pin
5. Dişi başlık 16 Pin
6. Tıklama mikro anahtarına basın
7. Geçiş mikro anahtarına basın
8. 10K 1/4 watt direnç
9. 1N4007 Diyot
10. DC Güç soketi
11. 220E direnç
12. Veroboard (veya isterseniz Breadboard)
13. Bağlantı telleri
14. Pin erkek başlıkları takılı 16*2 LCD Ekran
15. Motor Sürücü ve motor (isterseniz)
16. Elektronik ve Arduino hakkında temel bilgi birikimi

Adım 1: Devre Şeması

2. Adım: Çalışma

Sensör kartımızda ultrasonik Tx ve Rx parçaları bulunmaktadır. Sensör, sıvının yüzey seviyesinden olan mesafeyi okur. Tx temel olarak 40KHz Ultrasonik ses darbeleri gönderen bir 40KHz hoparlördür. Her darbe için darbe gönderme süresi ve darbe alma süresi not edilir. Bu darbeler MCU'da algılanır.

MCU aradaki zaman farkını not eder ve ardından mesafeyi hesaplamak için ses hızını kullanır. MCU, tank/konteyner boşken, zemin seviyesinden olan mesafeyi kaydetmek için önceden kalibre edilmelidir. Fark hesaplanır ve böylece sıvının seviyesini elde ederiz.

Seviye 16x2 LCD ekranda gösterilir. Ayrıca diğer detaylar ekranda gösterilir.

Pompa sinyal üretecinin maksimum ve minimum değer limiti için iki ön ayar vardır. Sıvı seviyesi ön ayar tarafından belirlenen maksimum limitin üzerine çıktığında üretilir. Diğer ön ayar tarafından belirlenen minimum limitin altına ulaştığında sinyal tekrar düşer.

Yer mesafesi kalibrasyonu, atmega328 çipine sinyal gönderen ve mevcut mesafeyi kaydeden ve referans zemin olarak ayarlayan bir anahtar ile yapılır.

Adım 3: Program - Arduino

Program Arduino'da yapılmıştır. Bunu Atmega328'e (veya beğeninize göre) yakmak için kullanın.

Program git'te GPL-3.0 altında mevcuttur.

Arduino-builder kullanarak kolay yükleme için derlenmiş bir hex dosyası zaten verilmiştir.

Bağımlılıklar:

Yenileme kütüphanesi.

Adım 4: Kalibrasyon ve Veri

LCD ekran, kalibre edilmiş seviyeden mevcut seviyeyi (fark) gösterir.

İki ön ayar, yükün kapanacağı üst (maksimum seviye) ve yükün açılacağı alt (min seviye) karar verir. Burada amaçlanan yük pompadır, çünkü bu sistem otomatik pompa sistemine uygulanabilir. Dört başlık sonik (ping) sensör içindir. HC-SR04 kullandım. Motor için bir çift başlık (dijital pin 9). Harici bir pompa sürücüsü gerektirir. Kalibrasyon verilerini depolamak için EEPROM kullandı.

İki kalibrasyon sağlanır:

• LEVEL_CAL
• MOTOR_TRIGGER_CAL

Adım 5: Pompa Kontrolü

Kart, pompa sinyali için 2 özel pime sahiptir

Biri pompanın açılması gerektiğinde (sıvı seviyesi önceden ayarlanmış alt sınır değerinin altına düştüğünde) 5V sinyali verir ve pompanın kapalı tutulması gerektiğinde (seviye üst sınırın üzerine çıktığında) 0V sinyali verir.

Sinyal, bir AC pompasını kontrol etmek için bir röle kartına gönderilir.