WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Inden jeg forklarer detaljerne i min erkendelse, vil jeg fortælle dig en lille historie;)

Jeg bor på landet og har desværre ikke kommunalt spildevand, så jeg har en sanitet på stedet, der fungerer med en liftpumpe. Alt fungerer normalt godt, indtil den dag jeg havde strømafbrydelse i flere dage på grund af en storm …

Kan du se, hvor jeg skal hen med dette? Ingen?

Tja, uden elektricitet fungerer pumpen, der bruges til at dræne vandet fra graven, ikke længere!

Og desværre for mig tænkte jeg ikke på det på det tidspunkt … så vandstanden steg op igen og igen indtil brønden, hvor pumpen næsten er fuld! Dette kan skade hele systemet (hvilket er for dyrt …)

Så jeg havde den idé at lave en alarm for at advare mig, når vandet i pumpebrønden når et unormalt niveau. Så hvis der er et problem med pumpen, eller hvis der er strømafbrydelse, vil alarmen lyde, og jeg kan straks gribe ind før større skader.

Her går vi efter forklaringer!

Trin 1: Værktøjer og elektronikkomponenter

Elektronik komponenter:

- 1 mikrochip PIC 12F675

- 2 kortvarige afbryderknapper

- 1 LED

- 1 summer

- 1 DC-DC boost-modul (fordi min summer kræver 12V for at være høj)

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

- 1 detektor (flyder)

- 1 batteriholder

- 1 printkort

- 1 plastkasse/æske

Værktøjer:

- En programmør til at injicere koden i en Microchip 12F675 (f.eks. PICkit 2)

- 4,5V mini strømforsyning

Jeg råder dig til at bruge Microchip MPLAB IDE (freeware), hvis du vil ændre koden, men du skal også bruge CCS Compiler (shareware). Du kan også bruge en anden kompilator, men du skal bruge mange ændringer i programmet.

Men jeg vil give dig. HEX -fil, så du kan injicere den direkte i mikrokontrolleren.

Trin 2: Forpligtelser

- Systemet skal være selvforsynende med energi til at fungere i tilfælde af strømsvigt.

- Systemet skal have en autonomi på mindst 1 år (jeg udfører vedligeholdelse af sanitet en gang om året).

- Alarmen skal kunne høres på en gennemsnitlig afstand. (cirka 50 meter)

- Systemet skal passe i en relativt lille kasse

Trin 3: Skematisk

Her er skematikken oprettet med CADENCE Capture CIS Lite. Forklaring af komponenternes rolle:

- 12F675: mikrokontroller, der administrerer input og output

- SW1: betjeningsknap

- SW2: nulstillingsknap

- D1: status -LED

- R1: pull-up modstand til MCLR

- R2: pull-down modstand til styring af knapper

- R3: strømbegrænsende modstand til LED D1

- R4: strømbegrænsende modstand i sensoren

- PZ1: summer (alarmtone)

- J3 og J4: stik med DC-DC boost-modulet imellem dem

DC-DC boost-modulet er valgfrit, du kan tilslutte summer direkte til mikrokontrolleren, men jeg bruger den til at øge lydniveauet på min summer, fordi hans driftsspænding er 12V, mens spændingen på mikrokontrollerudgangen kun er 4,5V.

Trin 4: Prototyping på brødbræt

Lad os samle komponenterne på et brødbræt i henhold til ovenstående skematisk og programmere mikrokontrolleren!

Intet særligt at sige bortset fra det faktum, at jeg tilføjede et multimeter i ammeter -tilstand i serie med monteringen for at måle dets nuværende forbrug.

Strømforbruget skal være så lavt som muligt, fordi systemet skal fungere 24/24h og skal have en autonomi på mindst 1 år.

På multimeteret kan vi se, at systemets strømforbrug kun er 136uA, når mikrokontrolleren er programmeret med den endelige version af programmet.

Ved at drive systemet med 3 batterier på 1,5V 1200mAh giver det en autonomi på:

3 * 1200 / 0,136 = 26470 H autonomi, cirka 3 år!

Jeg kan få sådan autonomi, fordi jeg satte mikrokontrolleren i SLEEP -tilstand i programmet, så lad os se programmet!

Trin 5: Programmet

Programmet er skrevet på C -sprog med MPLAB IDE, og koden er kompileret med CCS C Compiler.

Koden er fuldt kommenteret og ganske enkel at forstå. Jeg lader dig downloade kilderne, hvis du vil vide, hvordan den fungerer, eller hvis du vil ændre den.

Kort sagt er mikrokontrolleren i standbytilstand for at spare maksimal energi, og den vågner, hvis der er en tilstandsændring på sin pin 2:

Når væskeniveausensoren er aktiveret, fungerer den som en åben kontakt, og derfor ændres spændingen på stiften 2 fra høj til lav). Derefter udløser mikrokontrolleren alarmen for at advare.

Bemærk, at det er muligt at nulstille mikrokontrolleren med SW2 -knappen.

Se nedenfor en zip -fil af MPLAB -projektet:

Trin 6: Lodning og samling

Jeg svejser komponenterne på printet i henhold til ovenstående diagram. Det er ikke let at placere alle komponenterne for at lave et rent kredsløb, men jeg er ret tilfreds med resultatet! Da jeg var færdig med svejsningerne, lagde jeg varm lim på ledningerne for at sikre, at de ikke bevægede sig.

Jeg har også grupperet de ledninger, der går på forsiden af kassen sammen med et "varmekrympeslange" for at gøre det renere og mere solidt.

Jeg borede derefter gennem frontpanelet på sagen for at installere de to knapper og LED'en. Derefter loddes endelig ledningerne til frontpanelets komponenter efter at have vridd dem sammen. Derefter varm lim for at undgå at den bevæger sig.

Trin 7: Systemdriftsdiagram

Her er diagrammet over hvordan systemet fungerer, ikke programmet. Det er en slags mini brugermanual. Jeg har lagt PDF -filen i diagrammet som en vedhæftet fil.

Trin 8: Video

Jeg lavede en kort video for at illustrere, hvordan systemet fungerer, med en kommentar ved hvert trin.

På videoen manipulerer jeg sensoren i hånden for at vise, hvordan den fungerer, men når systemet er på sin endelige plads, vil der være et langt kabel (ca. 5 meter), der går fra alarmen til sensoren installeret i brønden, hvor brønden vandstanden skal overvåges.

Trin 9: Konklusion

Her er jeg ved slutningen af dette projekt, det er et meget beskedent lille projekt, men jeg tror, det kan være nyttigt for en nybegynder inden for elektronik som en base eller et supplement til et projekt.

Jeg ved ikke, om min skrivestil vil være korrekt, fordi jeg delvis bruger en automatisk oversætter for at gå hurtigere, og da jeg ikke er engelsktalende indfødt, tror jeg, at nogle sætninger sandsynligvis vil være underlige for folk, der skriver perfekt engelsk.

Hvis du har spørgsmål eller kommentarer til dette projekt, så lad mig det vide!