WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 Adım (Resimlerle)

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

Size farkındalığımın ayrıntılarını açıklamadan önce size küçük bir hikaye anlatacağım;)

Ülkede yaşıyorum ve ne yazık ki belediye kanalizasyonum yok, bu nedenle tesis bünyesinde asansör pompasıyla çalışan bir sıhhi tesisatım var. Fırtına nedeniyle birkaç gün elektrik kesintisi yaşadığım güne kadar her şey genellikle iyi çalışır…

Bununla nereye gittiğimi görüyor musun? Numara?

Eh, elektrik olmadan suyu çukurdan boşaltmak için kullanılan pompa artık çalışmıyor!

Ve ne yazık ki o zaman aklıma gelmemişti… su seviyesi yükseldi, pompanın neredeyse dolması gereken kuyuya kadar tekrar tekrar yükseldi! Bu, tüm sisteme zarar verebilir (ki bu çok pahalıdır…)

Bu yüzden, pompa kuyusundaki su anormal bir seviyeye ulaştığında beni uyarması için bir alarm kurma fikri aklıma geldi. Yani pompada bir sorun olursa veya elektrik kesintisi olursa alarm çalacak ve büyük bir hasar oluşmadan hemen müdahale edebileceğim.

İşte açıklamalar için gidiyoruz!

Adım 1: Araçlar ve Elektronik Bileşenler

Elektronik bileşenler:

- 1 Mikroçip PIC 12F675

- 2 anlık geçiş düğmesi

- 1 LED

- 1 zil

- 1 DC-DC boost modülü (çünkü sesli uyarımın yüksek olması için 12V gerekir)

- 4 direnç (180 ohm; 2 x 10K ohm; 100K ohm)

- 1 dedektör (şamandıra)

- 1 pil tutucu

- 1 PCB kartı

- 1 plastik kutu/kutu

Aletler:

- Kodu bir Microchip 12F675'e (örn. PICkit 2) enjekte edecek bir programcı

- 4.5V mini güç kaynağı

Kodu değiştirmek istiyorsanız Microchip MPLAB IDE (ücretsiz yazılım) kullanmanızı tavsiye ederim ancak ayrıca CCS Derleyicisine (shareware) ihtiyacınız olacak. Başka bir derleyici de kullanabilirsiniz ancak programda birçok değişikliğe ihtiyacınız olacak.

Ama size sağlayacağım. HEX dosyası, böylece doğrudan mikrodenetleyiciye enjekte edebilirsiniz.

2. Adım: Yükümlülükler

- Sistem, elektrik kesintisi durumunda çalışması için kendi kendine yeterli enerjiye sahip olmalıdır.

- Sistemin en az 1 yıllık özerkliği olmalıdır (Yılda bir kez temizlik bakımı yapıyorum).

- Alarm, ortalama bir mesafeden duyulabilmelidir. (yaklaşık 50 metre)

- Sistem nispeten küçük bir kutuya sığmalıdır

Adım 3: Şematik

İşte CADENCE Capture CIS Lite ile oluşturulan şema. Bileşenlerin rolünün açıklaması:

- 12F675: girişleri ve çıkışları yöneten mikro denetleyici

- SW1: çalıştırma düğmesi

- SW2: sıfırlama düğmesi

- D1: durum LED'i

- R1: MCLR için çekme direnci

- R2: kontrol düğmesi yönetimi için aşağı çekme direnci

- R3: LED D1 için akım sınırlama direnci

- R4: sensördeki akım sınırlama direnci

- PZ1: sesli uyarı (alarm sesi)

- J3 ve J4: aralarında DC-DC boost modülü bulunan konektörler

DC-DC boost modülü opsiyoneldir, buzzer'ı doğrudan mikrodenetleyiciye bağlayabilirsiniz, ancak ben bunu buzzer'ımın ses seviyesini yükseltmek için kullanıyorum çünkü çalışma voltajı 12V iken mikrodenetleyici çıkışının voltajı sadece 4,5V.

Adım 4: Breadboard'da Prototipleme

Yukarıdaki şemaya göre bileşenleri bir breadboard üzerinde birleştirelim ve mikrodenetleyiciyi programlayalım!

Akım tüketimini ölçmek için montaja seri olarak ampermetre modunda bir multimetre eklemem dışında söylenecek özel bir şey yok.

Sistemin 24/24 saat çalışması ve en az 1 yıllık bir özerkliğe sahip olması gerektiğinden güç tüketimi mümkün olduğunca düşük olmalıdır.

Multimetrede, mikrodenetleyici programın son versiyonu ile programlandığında sistemin güç tüketiminin sadece 136uA olduğunu görebiliriz.

Sistemi 3 adet 1.5V 1200mAh pil ile besleyerek, aşağıdaki özerkliği sunar:

3 * 1200 / 0.136 = 26470 H özerklik, yaklaşık 3 yıl!

Programda mikrodenetleyiciyi UYKU moduna aldığım için böyle bir özerklik elde edebiliyorum, programı görelim!

Adım 5: Program

Program MPLAB IDE ile C dilinde yazılmış ve kod CCS C Compiler ile derlenmiştir.

Kod tamamen yorumlanmıştır ve anlaşılması oldukça basittir Nasıl çalıştığını bilmek istiyorsanız veya değiştirmek istiyorsanız kaynakları indirmenize izin veriyorum.

Kısacası mikrodenetleyici maksimum enerji tasarrufu için bekleme modundadır ve pin 2'de durum değişikliği olursa uyanır:

Sıvı seviye sensörü etkinleştirildiğinde, bir açık anahtar görevi görür ve bu nedenle pim 2'deki voltaj yüksekten düşüğe değişir). Bundan sonra mikrodenetleyici daha sonra uyarmak için alarmı tetikler.

Mikrodenetleyiciyi SW2 düğmesiyle sıfırlamanın mümkün olduğunu unutmayın.

MPLAB projesinin bir zip dosyasına bakın:

Adım 6: Lehimleme ve Montaj

Bileşenleri yukarıdaki şemaya göre PCB'ye kaynak yapıyorum. Temiz bir devre yapmak için tüm bileşenleri yerleştirmek kolay değil ama sonuçtan oldukça memnunum! Kaynakları bitirdikten sonra hareket etmemelerini sağlamak için tellerin üzerine sıcak tutkal sürdüm.

Ayrıca kutunun ön tarafına giden kabloları daha temiz ve sağlam hale getirmek için bir "ısıyla daralan makaron" ile birlikte gruplandırdım.

Daha sonra iki düğmeyi ve LED'i takmak için kasanın ön panelini deldim. Son olarak telleri birbirine bükerek ön panel bileşenlerine lehimleyin. Sonra hareket etmesini önlemek için sıcak tutkal.

Adım 7: Sistem Çalışma Şeması

İşte programın değil, sistemin nasıl çalıştığının şeması. Bir çeşit mini kullanım kılavuzu. Diyagramın PDF dosyasını ek olarak koydum.

8. Adım: Video

Her adımda bir yorum ile sistemin nasıl çalıştığını göstermek için kısa bir video yaptım.

Videoda sensörün nasıl çalıştığını göstermek için elimle manipüle ediyorum ancak sistem son yerine geldiğinde alarmdan kuyuya monte edilen sensöre gidecek uzun bir kablo (yaklaşık 5 metre) olacak. su seviyesi izlenmelidir.

9. Adım: Sonuç

İşte bu projenin sonundayım, çok mütevazı küçük bir proje ama elektronikte yeni başlayanlar için bir projeye temel veya tamamlayıcı olarak faydalı olabileceğini düşünüyorum.

Yazma stilimin doğru olup olmayacağını bilmiyorum çünkü daha hızlı gitmek için kısmen otomatik çevirmen kullanıyorum ve anadili İngilizce olmadığı için İngilizceyi mükemmel yazan insanlar için bazı cümlelerin muhtemelen garip olacağını düşünüyorum.

Bu proje hakkında herhangi bir sorunuz veya yorumunuz varsa, lütfen bana bildirin!