Indholdsfortegnelse:
- Trin 1: Princip
- Trin 2: Sensor, strømforsyning og controller
- Trin 3: Supervisor IC
- Trin 4: Printkortet (PCB)
- Trin 5: Kode
- Trin 6: Installation på tank
![UltraSonic Liquid Level Controller: 6 trin (med billeder) UltraSonic Liquid Level Controller: 6 trin (med billeder)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-32-j.webp)
Video: UltraSonic Liquid Level Controller: 6 trin (med billeder)
![Video: UltraSonic Liquid Level Controller: 6 trin (med billeder) Video: UltraSonic Liquid Level Controller: 6 trin (med billeder)](https://i.ytimg.com/vi/qQoHQ0b-d1U/hqdefault.jpg)
2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25
![UltraSonic Liquid Level Controller UltraSonic Liquid Level Controller](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-33-j.webp)
Indledning Som du sikkert ved, har Iran tørt vejr, og der mangler vand i mit land. Nogle gange, især om sommeren, kan det ses, at regeringen skærer vandet. Så de fleste af lejlighederne har en vandtank. Der er en 1500 liters tank i vores lejlighed, som giver vand. Der er også 12 boligenheder i vores lejlighed. Som følge heraf kan det forventes, at tanken snart bliver tom. Der er en vandpumpe fastgjort til tanken, som sender vand ind i bygningen. Når tanken er tom, fungerer pumpen uden vand. Denne situation forårsager et stigning i motortemperaturen, og i løbet af tiden kan det forårsage nedbrud af pumpen. For noget tid siden skete denne pumpefejl for anden gang for os, og efter at have åbnet motoren, så vi, at spoletråde var brændt. Efter at vi havde udskiftet pumpen, for at forhindre dette problem igen, besluttede jeg at lave en vandstandsregulator. Jeg planlagde at lave et kredsløb for at afbryde pumpens strømforsyning, når vandet kom under den lave grænse i tanken. Pumpen fungerer ikke, før vandet stiger til en høj grænse. Efter at have passeret den høje grænse, vil kredsløbet tilslutte strømforsyningen igen. I begyndelsen søgte jeg over internettet for at se, om jeg kunne finde et passende kredsløb. Jeg fandt dog ikke noget passende. Der var nogle Arduino -baserede vandindikatorer, men der kunne ikke løse mit problem. Som et resultat besluttede jeg at designe min vandstandsregulator. En alt-i-en-pakke med en ligetil grafisk brugergrænseflade til indstilling af parametre. Jeg forsøgte også at overveje EMC -standarder for at være sikker på, at enheden fungerer gyldig i forskellige situationer.
Trin 1: Princip
![Princip Princip](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-34-j.webp)
Du kender sikkert princippet før. Når ultralydspulssignalet udsendes mod et objekt, reflekteres det af objektet og ekko vender tilbage til afsenderen. Hvis du beregner den tid, den ultralydspuls rejste, kan du finde objektets afstand. I vores tilfælde er emnet vandet.
Bemærk, at når du finder afstanden til vandet, beregner du mængden af tomt rum i tanken. For at få vandmængden skal du trække det beregnede volumen fra det samlede tankvolumen.
Trin 2: Sensor, strømforsyning og controller
![Sensor, strømforsyning og controller Sensor, strømforsyning og controller](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-35-j.webp)
![Sensor, strømforsyning og controller Sensor, strømforsyning og controller](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-36-j.webp)
![Sensor, strømforsyning og controller Sensor, strømforsyning og controller](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-37-j.webp)
![Sensor, strømforsyning og controller Sensor, strømforsyning og controller](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-38-j.webp)
Hardware
Til sensoren brugte jeg JSN-SR04T vandtæt ultralydssensor. Arbejdsrutinen er som HC-SR04 (ekko og trig pin).
Specifikationer:
- Afstand: 25 cm til 450 cm
- Arbejdsspænding: DC 3.0-5.5V
- Arbejdsstrøm: < 8mA
- Nøjagtighed: ± 1 cm
- Frekvens: 40khz
- Arbejdstemperatur: -20 ~ 70 ℃
Bemærk, at denne controller har nogle begrænsninger. for eksempel: 1- JSN-SR04T kan ikke måle afstanden under 25 cm, så du skal installere sensoren mindst 25 cm over overfladen af vandet. Desuden er den maksimale afstandsmåling 4,5 mio. Så denne sensor er ikke egnet til store tanke. 2- nøjagtigheden er 1 cm for denne sensor. Som følge heraf kan volumenopløsningen, som enheden viser, baseret på tankens diameter, varieres. 3- lydhastigheden kan variere afhængigt af temperaturen. Som følge heraf kan nøjagtigheden påvirkes af forskellige regioner. Disse begrænsninger var imidlertid ikke afgørende for mig, og nøjagtigheden var passende.
Controlleren
Jeg brugte STM32F030K6T6 ARM Cortex M0 fra STMicroelectronics. Du kan finde specifikationen for denne mikrokontroller her.
Strømforsyningen
Den første del er at konvertere 220V/50Hz (Iran Electricity) til 12VDC. Til dette formål brugte jeg HLK-PM12 buck step down strømforsyningsmodul. Denne AC/DC -omformer kan konvertere 90 ~ 264 VAC til 12VDC med 0,25A udgangsstrøm.
Som du sikkert ved, kan den induktive belastning på relæet forårsage flere problemer på kredsløbet og strømforsyningen, og vanskeligheder i strømforsyningen kan føre til inkonsistens, især i mikrokontrolleren. Løsningen er at isolere strømforsyninger. Du skal også bruge et snubberkredsløb på relækontakter. Der er flere metoder til at isolere strømforsyninger. For eksempel kan du bruge en transformer med to udgange. Desuden er der isolerede DC/DC -omformere derude i en lille størrelse, der kan isolere output fra input. Jeg brugte MINMAX MA03-12S09 til dette formål. Det er en 3W DC/DC -omformer med isolation.
Trin 3: Supervisor IC
![Tilsynsføreren IC Tilsynsføreren IC](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-39-j.webp)
Ifølge TI App -note: En spændingsovervågning (også kendt som et nulstillet integreret kredsløb [IC]) er en type spændingsovervågning, der overvåger et systems strømforsyning. Spændingsovervågning bruges ofte sammen med processorer, spændingsregulatorer og sekvenser - generelt hvor spænding eller strømfølelse er påkrævet. Tilsynsmyndigheder overvåger spændingsskinner for at sikre tænding, opdage fejl og kommunikere med integrerede processorer for at sikre systemets sundhed. du kan finde denne app note her. Selvom STM32-mikrokontrollere har indbyggede overvågere, f.eks. Strømforsyningsmonitor, brugte jeg en ekstern supervisor-chip til at sikre, at alt fungerer fint. I mit tilfælde brugte jeg TL7705 fra TI. Du kan se beskrivelsen fra Texas Instruments-webstedet for denne IC nedenfor: TL77xxA-familien af integrerede kredsløbsspændingsovervågere er designet specielt til brug som nulstillingscontrollere i mikrocomputere og mikroprocessorsystemer. Forsyningsspændingsovervågningen overvåger forsyningen for underspændingsforhold ved SENSE-indgangen. Under opstart bliver RESET-udgangen aktiv (lav), når VCC når en værdi, der nærmer sig 3,6 V. På dette tidspunkt (forudsat at SENSE er over VIT+), aktiverer forsinkelsestimerfunktionen en tidsforsinkelse, hvorefter output RESET og RESET (IKKE) går inaktive (henholdsvis høj og lav). Når der opstår en underspændingstilstand under normal drift, aktiveres RESET og RESET (NOT).
Trin 4: Printkortet (PCB)
![Printkortet (printkort) Printkortet (printkort)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-40-j.webp)
![Printkortet (printkort) Printkortet (printkort)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-41-j.webp)
![Printkortet (printkort) Printkortet (printkort)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-42-j.webp)
![Printkortet (printkort) Printkortet (printkort)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-43-j.webp)
Jeg designede printkortet i to stykker. Den første er LCD -printkortet, der er forbundet til bundkortet med bånd/fladkabel. Den anden del er controllerens printkort. På dette printkort placerede jeg strømforsyning, mikrokontroller, ultralydssensor og relaterede komponenter. Og også strømdelen, som er relæ-, varistor- og snubber -kredsløbet. Som du sikkert ved, kan mekaniske relæer som et relæ, jeg brugte i mit kredsløb, bryde sammen, hvis de altid virker. For at overvinde dette problem brugte jeg normalt tæt kontakt (NC) på relæet. Så i en normal situation er relæet ikke aktivt, og normalt kan tæt kontakt lede strøm til pumpen. Når vandet kommer under den lave grænse, tændes relæet, og dette vil afbryde strømmen. Når det er sagt, er det derfor, jeg brugte snubber -kredsløbet på NC- og COM -kontakter. Med hensyn til det faktum, at pumpen havde høj effekt, brugte jeg det andet 220 relæ til det, og jeg kører det med relæet på printkort.
Du kan downloade PCB -filer såsom Altium PCB -filer og Gerber -filer fra min GitHub her.
Trin 5: Kode
![Image Image](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-45-j.webp)
![](https://i.ytimg.com/vi/K7BMSl8Wjqs/hqdefault.jpg)
![Installation på tank Installation på tank](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-46-j.webp)
Jeg brugte STM32Cube IDE, som er en alt-i-en-løsning til kodeudvikling fra STMicroelectronics. Det er baseret på Eclipse IDE med GCC ARM compiler. Den har også STM32CubeMX i den. Du kan finde mere information her. Først skrev jeg en kode, der inkluderede vores tankspecifikation (højde og diameter). Jeg besluttede dog at ændre det til GUI for at indstille parametre baseret på forskellige specifikationer.
Trin 6: Installation på tank
![Installation på tank Installation på tank](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-47-j.webp)
![Installation på tank Installation på tank](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-608-48-j.webp)
Til sidst lavede jeg en simpel kasse til det for at beskytte printkortet mod vand. Jeg lavede også et hul på toppen af tanken for at sætte sensoren på den.
Anbefalede:
Coke Machine Level Detector - Nu Med Tale !: 6 trin (med billeder)
![Coke Machine Level Detector - Nu Med Tale !: 6 trin (med billeder) Coke Machine Level Detector - Nu Med Tale !: 6 trin (med billeder)](https://i.howwhatproduce.com/images/005/image-13718-15-j.webp)
Coke Machine Level Detector-Now With Speech !: Dette projekt er et remix af min Coke Machine Can Level detector, (https://www.instructables.com/id/Coke-Machine-Can-Level-Detector/) med nye sensorer , og tilføjelse af talt lyd! Efter at jeg havde lavet min første niveau detektor, tilføjede jeg en piezo -summer til g
Liquid Level Sensor (ved hjælp af ultralyd): 5 trin
![Liquid Level Sensor (ved hjælp af ultralyd): 5 trin Liquid Level Sensor (ved hjælp af ultralyd): 5 trin](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1267-78-j.webp)
Liquid Level Sensor (ved hjælp af ultralyd): Liquid Level Sensor registrerer væskeniveauet fra et jordoverflade. Tænder motoren (kræver motordriverforstærker) under en given værdi og slukker den over en given værdi efter påfyldning af væsken.Funktioner i dette system: Fungerer med enhver li
Coke Machine Can Level Detector: 5 trin (med billeder)
![Coke Machine Can Level Detector: 5 trin (med billeder) Coke Machine Can Level Detector: 5 trin (med billeder)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-2975-95-j.webp)
Coke Machine Can Level Detector: Rev 2.5 - ryddet op i 3D -printede dele og opdaterede stikket til en fælles PCB -enhed Rev. 2 - ultralyd " knap " erstatter manuel trykknap. At trykke på en knap er så gammeldags, især når jeg allerede bruger en ultralydssensor
Liquid Crystal Glasses for Amblyopia (Alternative Occlusion Training Glasses) [ATtiny13]: 10 trin (med billeder)
![Liquid Crystal Glasses for Amblyopia (Alternative Occlusion Training Glasses) [ATtiny13]: 10 trin (med billeder) Liquid Crystal Glasses for Amblyopia (Alternative Occlusion Training Glasses) [ATtiny13]: 10 trin (med billeder)](https://i.howwhatproduce.com/images/002/image-4775-39-j.webp)
Liquid Crystal Glasses for Amblyopia (Alternating Occlusion Training Glasses) [ATtiny13]: Amblyopia (dovne øjne), en synsforstyrrelse, der påvirker cirka 3% af befolkningen, normalt behandlet med simple øjenlommer eller atropindråber. Desværre lukker disse behandlingsmetoder stærkere øje i lange, uafbrudte perioder, nej
TTL Logic Level Tester Pen: 5 trin (med billeder)
![TTL Logic Level Tester Pen: 5 trin (med billeder) TTL Logic Level Tester Pen: 5 trin (med billeder)](https://i.howwhatproduce.com/images/003/image-6093-44-j.webp)
TTL Logic Level Tester Pen: Polarity Tester Pen & TTL Logic Level Tester Pen.Denne polaritetstesterpen er en smule anderledes, fordi den er i stand til at teste TTL -niveauer og viser status på et 7 -segment display ved hjælp af bogstaverne: " H " (Høj) til logisk niveau "