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Sensor de nível de líquido (usando ultrassônico): 5 etapas
Sensor de nível de líquido (usando ultrassônico): 5 etapas

Vídeo: Sensor de nível de líquido (usando ultrassônico): 5 etapas

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Vídeo: Sensor Ultrassonico - Como Especificar e Utilizar 2025, Janeiro
Anonim
Sensor de nível de líquido (usando ultrassônico)
Sensor de nível de líquido (usando ultrassônico)

O sensor de nível de líquido detecta o nível do líquido a partir do nível do solo. Liga o motor (requer amplificador do driver do motor) abaixo de um determinado valor e desliga acima de um determinado valor após encher o líquido

Características deste sistema:

  • Funciona com qualquer líquido (água, óleo etc).
  • Alcance até 250 cm de distância do solo (também altura do tanque).
  • Medição precisa (até 2 cm de erro) com HC-SR04, Ping etc.
  • Saída de controle do motor.

  • Calibração (em tempo de execução) disponível para:

    • Nível do solo: Pode ser calibrado para qualquer tanque (até 250 cm de altura) enquanto o sistema está funcionando, com um botão.
    • Níveis LIGADO e DESLIGADO do motor: os níveis LIGADO e DESLIGADO podem ser configurados com as predefinições fornecidas e um botão de mudança de modo.
  • Indicação fora dos limites com '0 cm'.
  • Funciona em 5V DC.

Peças necessárias para construir:

  1. Arduino (ou ATMega 328 com programador).
  2. HC-SR04 ou qualquer módulo sensor ultrassônico comum.
  3. Predefinições (20K ou 10K) - 2 Pc
  4. Cabeçalho Masculino - 6 Pinos
  5. Cabeçalho fêmea 16 pino
  6. Microinterruptor push click
  7. Pressione o micro interruptor de alternância
  8. Resistor de 10K 1/4 watt
  9. Diodo 1N4007
  10. Soquete de alimentação DC
  11. Resistor 220E
  12. Veroboard (ou Breadboard, se preferir)
  13. Fios de conexão
  14. Tela LCD 16 * 2 com cabeçotes de pino macho conectados
  15. Motorista e motor (se quiser)
  16. Conhecimentos básicos de eletrônica e Arduino

Etapa 1: Diagrama de Circuito

Diagrama de circuito
Diagrama de circuito

Etapa 2: Trabalho

Trabalhando
Trabalhando

Em nossa placa de sensor, temos peças ultrassônicas Tx e Rx. O sensor lê a distância do nível de superfície do líquido. O Tx é basicamente um alto-falante de 40KHz, que envia pulsos de som ultrassônico de 40KHz. O tempo de envio do pulso e o tempo de recebimento do pulso são anotados para cada pulso. Esses pulsos são detectados em MCU.

O MCU registra a diferença de tempo entre e, em seguida, usa a velocidade do som para calcular a distância. O MCU deve ser pré-calibrado para registrar a distância do nível do solo, ou seja, quando o tanque / recipiente estiver vazio. A diferença é calculada e assim obtemos o nível do líquido.

O nível é mostrado no display LCD 16x2. Também outros detalhes são mostrados na tela.

Existem duas predefinições para o limite de valor máximo e mínimo do gerador de sinal da bomba. O é gerado quando o nível do líquido atinge o limite máximo definido pelo preset. O sinal fica baixo novamente quando atinge abaixo do limite mínimo definido por outro preset.

A calibração da distância do solo é feita por uma chave, que envia um sinal para o chip atmega328 e ele registra a distância atual e a define como aterramento de referência.

Etapa 3: Programa - Arduino

O programa é feito em Arduino. Use-o para gravar em Atmega328 (ou qualquer outro de sua preferência).

O programa está disponível em git sob GPL-3.0.

Um arquivo hex compilado já é fornecido para fácil upload usando o arduino-builder.

Dependências:

Biblioteca de Newping.

Etapa 4: Calibração e dados

A tela LCD mostra o nível atual (diferença) em relação ao nível calibrado.

As duas predefinições decidem o superior (nível máximo) após o qual a carga será desligada e inferior (nível mínimo) após o qual a carga será ligada. A carga pretendida aqui é a bomba, pois este sistema é aplicável em sistema de bomba automatizada. Quatro cabeçalhos são para o sensor sônico (ping). Usei o HC-SR04. Um par de cabeçalhos para motor (pino digital 9). Requer um acionador de bomba externo. Ele usou EEPROM para armazenar dados de calibração.

Duas calibrações são fornecidas:

  • LEVEL_CAL
  • MOTOR_TRIGGER_CAL

Etapa 5: Controle da bomba

A placa possui 2 pinos dedicados para o sinal da bomba

Um emite um sinal de 5 V quando a bomba precisa ser ligada (quando o nível do líquido cai abaixo do valor limite inferior predefinido) e dá um sinal de 0 V quando a bomba deve ser mantida desligada (o nível ultrapassa o limite superior).

O sinal é enviado a uma placa de relé para controlar uma bomba AC.