Хэт авианы савны түвшин хэмжигч: 5 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Том диаметртэй худаг, сав эсвэл задгай саванд шингэний түвшинг хянах шаардлагатай юу? Энэхүү гарын авлагад хямд электрон төхөөрөмж ашиглан контактгүй шингэний түвшин хэмжигчийг хэрхэн яаж хийхийг танд үзүүлэх болно.

Дээрх тойм зураг нь энэ төслийн хүрээнд бидний юунд зориулсныг тоймлон харуулав. Манай зуслангийн байшинд байшинд хэрэглэх ундны усаар хангах том диаметртэй худагтай. Нэг өдөр ах бид хоёр овоо хэтрүүлэхгүйн тулд зуны турш усны хэрэглээ, хүн амын шилжилт хөдөлгөөнийг хянаж байхын тулд манай өвөө усны түвшинг гараар хэмждэг байсан тухай ярьсан. Орчин үеийн электроникийн тусламжтайгаар бид уламжлалаа сэргээж, харин гар хөдөлмөр бага зарцуулах ёстой гэж бодсон. Цөөн хэдэн програмчлалын заль мэх ашиглан бид sonar модультай Arduino -ийг ашиглан усны гадаргуу хүртэлх зайг (l) боломжийн найдвартай, ± хэдэн миллиметр нарийвчлалтай хэмжиж чадсан. Энэ нь бид мэдэгдэж буй диаметр D ба L гүнийг ашиглан V эзлэхүүний үлдсэн хэсгийг ойролцоогоор ± 1 литр нарийвчлалтайгаар тооцоолж болно гэсэн үг юм.

Худаг нь байшингаас ойролцоогоор 25 метрийн зайд байрладаг тул дэлгэцийг дотор нь байрлуулахыг хүссэн тул бид хоорондоо өгөгдлийн холбоос бүхий хоёр Arduino ашиглахаар шийдсэн. Хэрэв танд ийм зүйл байхгүй бол та төслийг ганцхан Arduino ашиглахаар хялбархан өөрчилж болно. Яагаад утасгүй өгөгдөл дамжуулалтыг ашиглаж болохгүй гэж? Зарим талаар энгийн байдал, бат бөх байдлаас шалтгаалан (утас чийгэнд гэмтэх магадлал багатай байдаг), зарим талаараа бид мэдрэгчийн талд батерей ашиглахаас зайлсхийхийг хүссэн юм. Утас ашиглан бид өгөгдөл дамжуулах болон хүчийг нэг кабелиар дамжуулж болно.

1) Гэрт байгаа Arduino модуль Энэ бол Arduino -ийн үндсэн модуль юм. Энэ нь худаг дахь Arduino руу гох дохио илгээж, хэмжсэн зайг хүлээн авч, үлдсэн усны эзлэхүүнийг дэлгэц дээр харуулна.

2) Arduino ба sonar модулийн сайн тал Энэ Arduino -ийн зорилго нь байшингаас гох дохио хүлээн авах, хэмжилт хийх, sonar модулаас усны түвшин хүртэлх зайг буцааж илгээх явдал юм. Цахилгаан хэрэгслийг (харьцангуй агаар нэвтрэхгүй) хайрцагт суурилуулсан бөгөөд хуванцар хоолойг sonar модулийн хүлээн авах талд хавсаргасан байна. Хоолойн зорилго нь харах талбарыг багасгах замаар хэмжилтийн алдааг багасгах бөгөөд ингэснээр зөвхөн усны гадаргууг хүлээн авагч "хардаг" болно.

Алхам 1: эд анги, тест, програмчлал

Энэхүү төсөлд бид дараах хэсгүүдийг ашигласан болно.

• 2 x Arduino (нэг нь шингэний түвшинг хэмжих, нэг нь үр дүнг дэлгэц дээр харуулах зориулалттай)
• Үндсэн 12V цахилгаан хангамж
• HC-SR04 хэт авианы (sonar) модуль
• LED дэлгэцийн модуль MAX7219
• 25 м утасны кабель (4 утас: Цахилгаан, газардуулга, 2 өгөгдлийн дохио)
• Суулгах хайрцаг
• Халуун цавуу
• Гагнуур

Сэлбэгийн үнэ: ойролцоогоор 70 евро

Бүх зүйл зохих ёсоор ажиллаж байгаа эсэхийг шалгахын тулд бид эхлээд гагнуур, утас, энгийн вандан туршилтыг хийсэн. Онлайнаар хэт авианы мэдрэгч ба LED модульд зориулсан маш олон жишээ програмууд байдаг тул бид тэдгээрийг хэмжсэн зай нь утга учиртай эсэхийг шалгахад ашигласан болно (зураг 1), мөн усны гадаргуугаас хэт авианы тусгалыг олж авах боломжтой болсон. сайт (зураг 2). Бид мөн өгөгдлийн линкийг холын зайд үргэлж ажилладаг эсэхийг шалгахын тулд нарийвчилсан туршилт хийсэн бөгөөд энэ нь ямар ч асуудалгүй юм.

Энэ алхамд зарцуулсан цаг хугацааг бүү дутуу үнэлж болохгүй, учир нь бүх зүйлийг хайрцагт хийх, кабель ухах гэх мэт хүчин чармайлт гаргахаас өмнө систем ажилладаг гэдгийг мэдэх нь чухал юм.

Туршилтын явцад sonar модуль нь усны гадаргуугаас бус хажуугийн хана, усан хангамжийн хоолой гэх мэт худгийн бусад хэсгээс дууны тусгалыг авдаг болохыг бид ойлгосон. Энэ нь гэнэт хэмжсэн зай нь усны түвшин хүртэлх бодит зайнаас хамаагүй богино байх болно гэсэн үг юм. Бид энэ төрлийн хэмжилтийн алдааг арилгахын тулд дунджийг ашиглах боломжгүй тул одоогийн зайн тооцооллоос хэт өөр өөр хэмжсэн зайг хаяхаар шийдсэн. Усны түвшин ямар ч байсан аажмаар өөрчлөгдөнө гэж найдаж байгаа тул энэ нь асуудал биш юм. Эхлэх үед энэ модуль нь хэд хэдэн хэмжилт хийж, хамгийн их магадлалтай эхлэх цэг болох хүлээн авсан хамгийн том утгыг (өөрөөр хэлбэл усны доод түвшин) сонгоно. Үүний дараа "хадгалах/хаях" шийдвэрээс гадна санамсаргүй хэмжилтийн алдааг арилгахын тулд тооцоолсон түвшний хэсэгчилсэн шинэчлэлтийг ашигладаг. Шинэ хэмжилт хийхээс өмнө бүх цуурай алга болох нь чухал юм - наад зах нь хана нь бетоноор хийгдсэн тул цуурайтай байдаг.

Хоёр Arduino -д ашигласан кодын эцсийн хувилбарыг эндээс олж болно.

github.com/kelindqv/arduinoUltrasonicTank

Алхам 2: Барилгын ажил

Манай худаг байшингаас хол зайд байрладаг тул бид зүлгэн дээр кабель тавих жижиг суваг бий болгох ёстой байв.

Алхам 3: Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбох, холбох

Туршилтын үеэр байгаа бүх зүйлийг холбож өг, энэ нь хэвээр байгаа гэж найдаж байна! Нэг Arduino дээрх TX зүү нь нөгөө RX рүү шилждэг эсэхийг шалгахаа бүү мартаарай. 1 -р зурагт үзүүлсэн шиг бид утасны кабелийг ашиглан батерейг ашиглахгүйн тулд худаг дахь Arduino -ийг эрчим хүчээр хангаж байсан.

Хоёр ба гурав дахь зураг нь хуванцар хоолойн зохион байгуулалтыг харуулсан бөгөөд дамжуулагчийг хоолойн гадна байрлуулж, хүлээн авагчийг дотор нь байрлуулсан байна (тийм ээ, энэ бол буудлагын эвгүй байрлал байсан …)

Алхам 4: Калибровк хийх

Мэдрэгчээс усны түвшин хүртэлх зайг зөв тооцоолсон эсэхийг шалгасны дараа шалгалт тохируулга хийх нь худгийн диаметр ба нийт гүнийг хэмжихэд л хангалттай байсан тул шингэний хэмжээг тооцоолох боломжтой байв. Бид бат бөх, үнэн зөв хэмжихийн тулд алгоритмын параметрүүдийг (хэмжилт хоорондын хугацаа, хэсэгчилсэн шинэчлэлтийн параметрүүд, анхны хэмжилтийн тоо) тохируулсан.

Тэгэхээр мэдрэгч шингэний түвшинг хэр сайн хянаж чадсан бэ?

Бидний хүссэн зүйл бол цоргыг хэдэн минутын турш угаах, эсвэл бие засах газраа угаах зэрэг үр нөлөөг бид амархан олж хардаг байсан. Худаг нэг шөнийн дотор харьцангуй урьдчилан тооцоолсон хэмжээгээр дүүрч байгааг бид харж байсан. Амжилт!

Тэмдэглэл:- Цаг хугацааны зайн хөрвүүлэлт нь температурын өөрчлөлтөөс шалтгаалан дууны хурдны өөрчлөлтийг засч залруулахгүй байна. Энэ нь ирээдүйн сайхан нэмэлт байж болох юм, учир нь худгийн температур нэлээд өөр байх болно!

Алхам 5: Урт хугацааны хэрэглээ

1 жилийн шинэчлэлт: Чийглэг орчин байгаа хэдий ч мэдрэгч нь зэврэлт, эвдрэлийн шинж тэмдэггүй өөгүй ажилладаг! Жилийн цорын ганц асуудал бол хүйтэн улиралд (өвлийн улиралд) мэдрэгч дээр конденсац хуримтлагддаг бөгөөд энэ нь мэдрэгчийг хаадаг нь ойлгомжтой юм. Энэ нь бидний хувьд асуудал биш юм, учир нь бидэнд зөвхөн зуны улиралд унших шаардлагатай байдаг, гэхдээ бусад хэрэглэгчид бүтээлч сэтгэлгээтэй болж магадгүй юм!:) Тусгаарлагч эсвэл агааржуулалт нь боломжтой шийдэл юм. Аз жаргалтай зохион бүтээх!