Motor aquático automatizado com indicador de nível: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Olá a todos, bem-vindos a mais um Instructable. Neste projeto, aprenderemos como criar um controlador de nível de tanque de água totalmente automático com o recurso Indicador de nível de água usando o Arduino Nano.

Arduino é o cérebro deste projeto. Ele receberá a entrada dos sensores e controlará todas as outras unidades de acordo com o valor recebido. O segundo bloco é um display LCD 16x2. Esta unidade irá exibir o nível de água em porcentagem, bem como no diagrama, ele também irá mostrar o status da bomba. Esta seção também nos notificará sempre que o tanque de reservatório estiver vazio. O terceiro bloco é o sensor do sonar. Isso é usado para medir o nível de água presente no tanque de água superior.

Portanto, neste projeto, usarei o Módulo Ultrassônico HC-SR04 para medir o Nível da Água e um LCD I2C para ver o nível da água em cm.

Suprimentos

Arduino Nano

Módulo Ultrassônico à Prova de Água JSN-SR04

Display LCD 16X 2 (azul / verde)

Módulo de alimentação 230-5V

5V Buzzer

Fios de conexão

Uma caixa de proteção

Etapa 1: Primeiros passos com JSN-SR04

JSN-SR04 ou um sensor ultrassônico à prova de água é um dispositivo eletrônico que funciona com base no princípio de transmissão e reflexão. Este sensor possui dois pinos denominados TRIG e ECHO pin.

A função do pino ECHO é emitir as ondas para o canal. Essas ondas viajam pelo meio como uma onda e refletem de volta sempre que atinge um objeto ou obstáculo antes de sua propagação. O tempo gasto para a emissão e reflexão é calculado e usando este valor decidimos a distância do obstáculo que se aproxima de nós.

• O pino TRIG é conectado ao pino digital 5 do nano.
• O pino ECHO é conectado ao pino digital 5 do nano.
• O pino VCC é conectado ao parapeito positivo da placa de ensaio.
• O pino GND é conectado ao negativo da placa de ensaio.

Etapa 2: Funcionamento do controlador automático de nível de água

O funcionamento deste projeto é muito simples, usamos um módulo de sensor ultrassônico que envia as ondas sonoras para o tanque de água e detecta o reflexo das ondas sonoras que é ECO. Em primeiro lugar, precisamos acionar o módulo do sensor ultrassônico para transmitir o sinal usando o Arduino e, em seguida, aguardar o recebimento do ECHO. O Arduino lê o tempo entre o disparo e o ECHO recebido. Sabemos que a velocidade do som está em torno de 340 m / s. para que possamos calcular a distância usando a fórmula dada:

Distância = (tempo de viagem / 2) * velocidade do som Onde a velocidade do som é de aproximadamente 340m por segundo. Usando este método, obtemos a distância do sensor à superfície da água. Depois disso, precisamos calcular o nível de água. Agora precisamos calcular o comprimento total do tanque de água. Como sabemos o comprimento do tanque de água, podemos calcular o nível da água subtraindo a distância resultante do ultrassom do comprimento total do tanque. E obteremos a distância do nível de água. Agora podemos converter esse nível de água em porcentagem de água e exibi-lo no LCD.

Etapa 3: Diagrama de Circuito e Explicação

Conforme mostrado no circuito do controlador de nível de água abaixo, os pinos de "gatilho" e "eco" do módulo do sensor ultrassônico são conectados diretamente aos pinos 5 e 4 do Arduino. Um LCD 16x2 é conectado ao arduino no modo de 4 bits. Os pinos de controle RS, RW e En estão diretamente conectados ao pino 3, GND e 2 do arduino. E o pino de dados D4-D7 está conectado a 10, 9, 8 e 7 do arduino, e o buzzer está conectado no pino 6. O relé de 5 volts está também conectado no pino 12 do arduino para ligar ou desligar a bomba do motor de água. Um módulo de energia 230-5V usando para ligar esta unidade. você pode usar o carregador de telefone 1000mA para isso. neste circuito, o módulo de sensor ultrassônico é colocado em a parte superior do tanque de água para demonstração. Este módulo do sensor irá ler a distância entre o módulo do sensor e a superfície da água, e irá mostrar a distância na tela LCD com a mensagem “O Espaço da Água no Tanque é:”. Isso significa que estamos aqui mostrando um lugar vazio de distância ou volume de água em vez de nível de água. Devido a esta funcionalidade, podemos usar este sistema em qualquer caixa d'água. Quando o nível de água vazia atinge uma distância de cerca de 30 cm, o Arduino liga a bomba d'água acionando o relé. E agora o LCD mostrará "BAIXO Nível de água" "Motor ligado" e o LED de status do relé começará a brilhar

Agora, se o espaço vazio atingir uma distância de cerca de 12 cm, o Arduino DESLIGARÁ o relé e o LCD mostrará “Tanque cheio” “Motor DESLIGADO”. A campainha também emite um bipe por algum tempo e o LED de status do relé será DESLIGADO.

Etapa 4: Programação

Para programar o Arduino para o controlador de nível de água, primeiro definimos todos os pinos que usaremos no projeto para fazer a interface de dispositivos externos como relé, LCD, campainha etc. Copie e cole o código abaixo no IDE do arduino e selecione o arduino nano e a porta certa e, em seguida, clique em upload.

Etapa 5: teste e montagem

E depois de concluir o projeto, você deverá ver o arduino exibir o nível de água no LCD. Você pode adicionar uma campainha adicional para informá-lo se o nível de água atinge após determinado limite.

Etapa 6: Instalando

Esta é uma implementação básica feita com recursos limitados. Estou planejando melhorar isso com notificação de nível de água por SMS usando o módulo SIM900A como a próxima etapa.

Obrigado por assistir.