Wasserhöhenregler - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Für den TU Delft Kurs Measurments for Water mussten wir ein eigenes Messgerät bauen, das seine Ergebnisse ins Internet hochlädt. Wir durften wählen, welche Menge wir über Wasser messen wollten. Wir haben uns entschieden, ein Gerät zu entwickeln, das in der Lage ist, die Wasserhöhe in einem Behälter zu messen und zu kontrollieren.

Uns wurde ein mit dem Internet verbundenes Particle Photon zur Verfügung gestellt. Es gab auch eine breite Palette verschiedener Sensoren, die wir verwenden konnten. Daneben hatten wir Zugriff auf alle möglichen Materialien und Geräte, wie Pumpen, Batterien, Holz etc.

In den folgenden Schritten erklären wir, wie wir unseren Wasserhöhenregler bauen.

Schritt 1: Die Komponenten

Um dieses Gerät herzustellen, benötigen Sie:

• Teilchen-Photon
• Ultraschallsensor (wir haben einen HC-SR04 verwendet)
• Mosfet (wir haben einen IRF520 verwendet)
• Tauchpumpe
• Schlauch
• 12V Netzteil (wir haben ein Eagle HP003C verwendet)
• Einige männliche und weibliche Kabel.
• Steckbrett
• Micro-USB-Kabel
• LED (optional)
• 220 Ohm Widerstand
• Planke oder Stange zum Anbringen der Geräte
• Eimer
• Container

Werkzeuge:

• Klebeband
• Schraubenzieher
• Zange

Schritt 2: Anschließen des Ultraschallsensors

Wir beginnen damit, den Ultraschallsensor mit dem Particle Photon zu verbinden. Das Photon ist am Broadboard befestigt, damit wir die Geräte einfach anschließen können. Wir verbinden den VCC-Pin mit dem Vin auf dem Photon. Die Trig- und Echo-Pins sind mit den digitalen Pins des Photons verbunden. Wir haben D4 für den Trig und D5 für den Echo verwendet. Der Massestift wurde mit der Masse des Photons verbunden.

Mit dem Code sollte der Ultraschallsensor jetzt funktionieren.

Schritt 3: Anschließen der Pumpe

Anschließen der Pumpe & Stromversorgung an den Mosfet:

Wir beginnen mit dem Anschließen der 12V-Pumpe an das Mosfet-Modul. Die Pumpe hat ein positives und ein negatives Kabel, die wir an die Eingänge V+ und V- des Mosfets anschließen.

Um die Pumpe mit Strom zu versorgen, schließen wir ein 12 Volt Netzteil an. Wir haben ein Schaltnetzteil verwendet, das auf 12 Volt eingestellt war. Wir schneiden den Kopf des Netzteilkabels ab, damit wir es an den Mosfet anschließen können. Diese Kabel wurden mit den Vin- und GND-Ports des Mosfets verbunden. Das Netzteil kann an eine Wandsteckdose angeschlossen werden.

Verbinden des Mosfet mit dem Photon:

Der GND-Pin des Mosfet ist mit Masse des Photons verbunden. Der VCC-Pin am Mosfet an den Vin am Photon. Der SIG-Pin ist mit einem digitalen Pin am Photon verbunden (wir haben D1 verwendet).

Schritt 4: Erstellen des Setups

Mit allen mit dem Photon verbundenen Teilen sind wir bereit, unser Setup zu erstellen.

Wir haben drei Holzbretter verwendet, um eine L-förmige Stange zu machen, an der die Geräte befestigt werden können. Dieses L wird kopfüber ins Wasser gelegt.

An der Unterseite dieser Stange haben wir die Pumpe befestigt, dieses Ende wird ins Wasser gesteckt.

Oben an der Stange platzierten wir das Steckbrett mit dem Photon.

Zwischen Photon und Pumpe wird das Mosfet-Modul platziert.

Der Ultraschallsensor wird oben auf dem nach unten ragenden Teil der Stange platziert.

Alles, was wir jetzt noch tun müssen, ist, das Photon mit unserem Code zu versorgen und das Gerät ist betriebsbereit!

Schritt 5: Hinzufügen des Codes

Der verwendete Arduino-Code ist oben angegeben.

Wir haben in unserem Code eine kritische Wasserhöhe von 10 Zentimetern verwendet. Dieser Wert kann an Ihre eigenen Bedürfnisse angepasst werden. Dazu müssen Sie die Werte in der if-Schleife ändern.

Die zur Berechnung von h verwendete 80 ist die Höhe unseres Sensors über der Unterseite der Stange. Dieser Wert kann je nach Höhe Ihres Sensors variieren.

Verwenden Sie ein Micro-USB-Kabel, um das Photon mit Ihrem Computer zu verbinden und den Code auf das Photon zu flashen.

Schritt 6: Hinzufügen einer LED-Anzeige (optional)

Wir haben auch eine LED als visuelle Anzeige hinzugefügt, um anzuzeigen, ob der Wasserstand zu hoch ist. Dies ist optional und wird zum Ausführen des Geräts nicht benötigt.

Die LED wird auf das Steckbrett gelegt und mit dem gleichen digitalen Pin wie der Mosfet verbunden. Die LED ist auch mit Masse verbunden. Zwischen der LED und dem digitalen Pin haben wir einen 220 Ohm Widerstand platziert.

Die LED brennt jetzt, wenn wir Wasser pumpen.

Schritt 7: Verwenden des fertigen Geräts

Das Gerät ist nun fertig und bereit, die Wasserhöhe zu messen und zu kontrollieren!

Stellen Sie das Gerät in einen Behälter und beginnen Sie mit dem Befüllen mit Wasser. Wenn die Wasserhöhe den angegebenen kritischen Wert erreicht, sollte das Gerät mit dem Abpumpen von Wasser beginnen, bis dieser Wert unter diesem Wert liegt.