Construisez un lecteur de volume de réservoir à moins de 30 $ avec ESP32 : 5 étapes (avec photos)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-13 06:57

L'Internet des objets a amené de nombreuses applications d'appareils autrefois complexes dans les foyers de nombreux brasseurs artisanaux et viticulteurs. Les applications avec capteurs de niveau sont utilisées depuis des décennies dans les grandes raffineries, les usines de traitement de l'eau et les usines chimiques. Avec la chute des prix des capteurs, les industriels et les bricoleurs peuvent désormais surveiller le volume de n'importe quel réservoir, baril ou bidon.

Les capteurs disponibles sur le marché libre peuvent détecter presque tout et sont classés en conséquence. Les capteurs utilisés pour mesurer l'humidité sont appelés capteurs d'humidité, la pression est appelée capteur de pression, la distance est appelée capteurs de position, etc. De manière similaire, le capteur utilisé pour la mesure des niveaux de fluide est appelé capteur de niveau.

Les capteurs de niveau sont utilisés pour mesurer le niveau des substances à écoulement libre. Ces substances comprennent des liquides comme l'eau, l'huile, les boues, etc. ainsi que des solides sous forme de granulés/poudre (solides qui peuvent s'écouler). Ces substances ont tendance à se déposer dans les citernes à conteneurs en raison de la gravité et à maintenir leur niveau à l'état de repos. Dans ce guide, vous apprendrez à construire votre propre capteur de niveau, de température et d'humidité fait maison. Sont également incluses des instructions pour vous que les données nouvellement collectées soient utilisées via Ubidots, une plate-forme d'activation d'applications.

Étape 1: Exigences

• ESP32
• Capteur à ultrasons - HC-SR04
• Capteur DHT11
• Étui de protection en plastique
• Fils de cavalier
• Câble micro-USB
• Arduino IDE 1.8.2 ou supérieur
• Compte Ubidots - ou - Licence STEM

Étape 2: Câblage et boîtier

Le capteur HC-SR04 (Capteur à Ultrasons) fonctionne avec une logique 5V. Veuillez suivre les tableaux et le schéma pour effectuer les connexions correctes entre l'ESP32 et le capteur à ultrasons, également entre l'ESP32 et le capteur DHT11 (Capteur de température et d'humidité).

J'ai construit un petit prototype avec un réservoir à l'échelle pour montrer les fonctions du capteur, mais un prototype final avec son boîtier devrait ressembler à celui ci-dessus.

Comme vous pouvez le voir, le capteur à ultrasons doit se trouver en haut du réservoir, nous allons donc pouvoir mesurer la distance entre la partie supérieure du réservoir et le point final de la substance. Ensuite, placez la température et l'humidité. capteurs pour surveiller l'environnement.

Étape 3: Pour programmer votre appareil connecté, connectez-vous avec l'IDE Arduino

Avant de commencer avec l'ESP32, configurez votre carte avec l'IDE Arduino. Si vous n'êtes pas familier avec la configuration d'un tableau, veuillez vous référer à l'article ci-dessous et suivez étape par étape jusqu'à ce que vous ayez compilé le tableau:

Connectez l'ESP32-DevKitC à Ubidots

Une fois votre carte compilée, installez les librairies nécessaires au fonctionnement des capteurs: « PubSubClient » et « DHT: »

Allez dans Sketch/Program -> Include Library -> Library Manager et installez la bibliothèque PubSubClient. Pour trouver simplement la bonne bibliothèque, recherchez PubSubClient dans la barre de recherche

2. Accédez au référentiel de la bibliothèque pour télécharger la bibliothèque DHT. Pour télécharger la bibliothèque, cliquez sur le bouton vert appelé « Cloner ou télécharger » et sélectionnez « Télécharger le ZIP ».

3. Maintenant, de retour dans l'IDE Arduino, cliquez sur Sketch -> Inclure la bibliothèque -> Ajouter la bibliothèque. ZIP

4. Sélectionnez le fichier. ZIP de DHT puis « Accepter » ou « Choisir »

5. Fermez l'IDE Arduino et ouvrez-le à nouveau. Le redémarrage est requis; veuillez ne pas sauter cette étape.

Il est maintenant temps de commencer à coder:) Copiez le code ci-dessous et collez-le dans l'IDE Arduino.

Veuillez aller sur le lien suivant pour trouver le code.

Ensuite, attribuez les paramètres: nom et mot de passe Wi-Fi, ainsi que votre TOKEN Ubidots unique. Si vous ne savez pas comment localiser votre TOKEN Ubidots, veuillez vous référer à cet article ci-dessous.

Comment obtenir votre TOKEN Ubidots

Une fois que vous avez collé votre code et attribué le wifi approprié, vérifiez dans l'IDE Arduino. Pour vérifier, dans le coin supérieur gauche de notre IDE Arduino, vous verrez les icônes ci-dessous. Choisissez l'icône de coche pour vérifier n'importe quel code. Une fois vérifié, vous recevrez un message "Compilation terminée" dans l'IDE Arduino.

Ensuite, téléchargez le code dans votre ESP32. Choisissez l'icône de flèche vers la droite à côté de l'icône de coche pour télécharger. Une fois téléchargé, vous recevrez un message "Téléchargement terminé" dans l'IDE Arduino.

Avec cela, votre capteur envoie maintenant les données à Ubidots Pourrait !

Étape 4: Gestion des données dans Ubidots

Si votre appareil est correctement connecté, vous verrez un nouvel appareil créé dans la section de votre appareil dans votre application Ubidots. Le nom de l'appareil sera "esp32", également à l'intérieur de l'appareil, vous verrez les variables distance, humidité et température:

Si vous souhaitez changer les noms de vos périphériques et variables en un nom plus convivial, veuillez vous référer à cet article:

Comment ajuster le nom de votre appareil et le nom de la variable

Ensuite, pour calculer le volume de substances à écoulement libre dans le réservoir, nous devons créer une variable dérivée pour calculer une valeur de volume.

La variable dérivée nous permet de construire des opérations en utilisant les variables par défaut, donc dans ce cas nous allons appliquer la formule de volume avec la caractéristique d'un réservoir cylindrique où:

• Pi = Le rapport de la circonférence d'un cercle à son diamètre (constant)
• r = Le rayon du réservoir
• h = La hauteur du réservoir

Cliquez sur "Ajouter une variable" et sélectionnez "Dérivé". Comme vous pouvez le voir dans la nouvelle fenêtre, vous devez joindre la formule dans le champ.

Une fois que vous avez joint la formule avec les caractéristiques de votre réservoir, sélectionnez la variable "distance".

Une fois votre formule saisie, votre volume commencera à être lu dans votre application Ubidots.

Étape 5: Résultats

Votre capteur est maintenant prêt à fonctionner ! Ci-dessus, vous pouvez voir la fonction du capteur de niveau à différents volumes.

Pour en savoir plus sur les widgets et les événements Ubidots, consultez ces didacticiels vidéo.