WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Înainte de a vă explica detaliile realizării mele, vă voi spune o mică poveste;)

Locuiesc în țară și, din păcate, nu am canalizare municipală, așa că am o salubritate la fața locului care funcționează cu o pompă de ridicare. Totul funcționează de obicei bine până în ziua în care am avut o întrerupere a curentului electric timp de câteva zile din cauza unei furtuni …

Vezi unde merg cu asta? Nu?

Ei bine, fără electricitate, pompa folosită pentru scurgerea apei din groapă nu mai funcționează!

Și din păcate pentru mine nu m-am gândit la asta în acel moment … așa că nivelul apei a crescut, a crescut din nou și din nou până la fântâna în care pompa este aproape plină! Acest lucru poate deteriora întregul sistem (care este prea scump …)

Așa că am avut ideea să fac o alarmă care să mă avertizeze când apa din fântâna pompei atinge un nivel anormal. Deci, dacă există o problemă cu pompa sau dacă există o întrerupere a curentului, alarma va suna și voi putea interveni imediat înainte de orice avarie majoră.

Iată-ne pentru explicații!

Pasul 1: Instrumente și componente electronice

Componente electronice:

- 1 microcip PIC 12F675

- 2 butoane de comutare momentane

- 1 LED

- 1 sonerie

- 1 modul de impuls DC-DC (deoarece buzzerul meu necesită 12V pentru a fi puternic)

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

- 1 detector (plutitor)

- 1 suport baterie

- 1 placă PCB

- 1 cutie / cutie din plastic

Instrumente:

- Un programator pentru a injecta codul într-un Microchip 12F675 (de exemplu, PICkit 2)

- Mini alimentare de 4.5V

Vă sfătuiesc să utilizați Microchip MPLAB IDE (freeware) dacă doriți să modificați codul, dar veți avea nevoie și de CCS Compiler (shareware). De asemenea, puteți utiliza un alt compilator, dar veți avea nevoie de multe modificări în program.

Dar vă voi oferi. Fișier HEX, astfel încât să îl puteți injecta direct în microcontroler.

Pasul 2: Obligații

- Sistemul trebuie să fie autosuficient din punct de vedere energetic pentru a funcționa în caz de pană de curent.

- Sistemul trebuie să aibă o autonomie de cel puțin 1 an (fac o întreținere de salubritate o dată pe an).

- Alarma trebuie să poată fi auzită de la o distanță medie. (aproximativ 50 de metri)

- Sistemul trebuie să se potrivească într-o cutie relativ mică

Pasul 3: Schematic

Iată schema creată cu CADENCE Capture CIS Lite. Explicația rolului componentelor:

- 12F675: microcontroler care gestionează intrările și ieșirile

- SW1: buton de operare

- SW2: buton de resetare

- D1: LED de stare

- R1: rezistență de tracțiune pentru MCLR

- R2: rezistență verticală pentru gestionarea butoanelor de control

- R3: rezistor de limitare a curentului pentru LED-ul D1

- R4: rezistor de limitare a curentului în senzor

- PZ1: buzzer (ton de alarmă)

- J3 și J4: conectori cu modulul de impuls DC-DC

Modulul de impuls DC-DC este opțional, puteți conecta direct buzzerul la microcontroler, dar îl folosesc pentru a crește nivelul de sunet al buzzerului meu, deoarece tensiunea sa de funcționare este de 12V, în timp ce tensiunea de ieșire a microcontrolerului este de doar 4,5V.

Pasul 4: Prototipare pe Breadboard

Să asamblăm componentele pe o placă de calcul conform schemei de mai sus și să programăm microcontrolerul!

Nimic special de spus în afară de faptul că am adăugat un multimetru în modul ampermetru în serie cu montajul pentru a măsura consumul său curent.

Consumul de energie trebuie să fie cât mai redus posibil, deoarece sistemul trebuie să funcționeze 24 / 24h și trebuie să aibă o autonomie de cel puțin 1 an.

Pe multimetru putem vedea că consumul de energie al sistemului este de numai 136uA atunci când microcontrolerul este programat cu versiunea finală a programului.

Alimentând sistemul cu 3 baterii de 1,5V 1200mAh oferă o autonomie de:

3 * 1200 / 0,136 = 26470 H de autonomie, aproximativ 3 ani!

Pot obține o astfel de autonomie pentru că am pus microcontrolerul în modul SLEEP în program, așa că hai să vedem programul!

Pasul 5: Programul

Programul este scris în limbaj C cu MPLAB IDE și codul este compilat cu CCS C Compiler.

Codul este complet comentat și destul de simplu de înțeles Vă las să descărcați sursele dacă doriți să știți cum funcționează sau dacă doriți să îl modificați.

Pe scurt, microcontrolerul este în modul de așteptare pentru a economisi energia maximă și se trezește dacă există o schimbare de stare pe pinul său 2:

Când senzorul de nivel de lichid este activat, acesta acționează ca un comutator deschis și, prin urmare, tensiunea de pe pinul 2 se schimbă de la mare la scăzut). Ulterior, microcontrolerul declanșează alarma pentru a avertiza.

Rețineți că este posibil să resetați microcontrolerul cu butonul SW2.

Vedeți mai jos un fișier zip al proiectului MPLAB:

Pasul 6: lipire și asamblare

Sudez componentele pe PCB conform schemei de mai sus. Nu este ușor să așezi toate componentele pentru a face un circuit curat, dar sunt destul de mulțumit de rezultat! Odată ce am terminat sudurile, am pus adeziv fierbinte pe fire pentru a mă asigura că nu se mișcă.

De asemenea, am grupat firele care merg pe partea din față a cutiei împreună cu un „tub termocontractabil” pentru a-l face mai curat și mai solid.

Am forat apoi prin panoul frontal al carcasei pentru a instala cele două butoane și LED-ul. Apoi lipiți firele la componentele panoului frontal după ce le răsuciți împreună. Apoi lipici fierbinte pentru a-l împiedica să se miște.

Pasul 7: Diagrama de funcționare a sistemului

Iată diagrama modului în care funcționează sistemul, nu programul. Este un fel de mini manual de utilizare. Am pus fișierul PDF al diagramei ca atașament.

Pasul 8: Video

Am făcut un scurt videoclip pentru a ilustra modul în care funcționează sistemul, cu un comentariu la fiecare pas.

Pe videoclip manipulez senzorul manual pentru a arăta cum funcționează, dar când sistemul se află la locul final va exista un cablu lung (aproximativ 5 metri) care va trece de la alarmă la senzorul instalat în puțul în care nivelul apei trebuie monitorizat.

Pasul 9: Concluzie

Iată-mă la sfârșitul acestui proiect, este un mic proiect foarte modest, dar cred că ar putea fi util pentru un începător în electronică ca bază sau complement la un proiect.

Nu știu dacă stilul meu de scriere va fi corect, deoarece folosesc parțial un traducător automat pentru a merge mai repede și, deoarece nu vorbesc în limba engleză nativ, cred că unele propoziții vor fi probabil ciudate pentru oamenii care scriu perfect engleza.

Dacă aveți întrebări sau comentarii despre acest proiect, vă rugăm să ne anunțați!