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Capteur de niveau de liquide (à l'aide d'ultrasons) : 5 étapes
Capteur de niveau de liquide (à l'aide d'ultrasons) : 5 étapes

Vidéo: Capteur de niveau de liquide (à l'aide d'ultrasons) : 5 étapes

Vidéo: Capteur de niveau de liquide (à l'aide d'ultrasons) : 5 étapes
Vidéo: Le principe de mesure de niveau du temps de parcours 2024, Novembre
Anonim
Capteur de niveau de liquide (à l'aide d'ultrasons)
Capteur de niveau de liquide (à l'aide d'ultrasons)

Le capteur de niveau de liquide détecte le niveau de liquide à partir du niveau du sol. Allume le moteur (nécessite un amplificateur de commande de moteur) en dessous d'une valeur donnée et l'éteint au-dessus d'une valeur donnée après avoir rempli le liquide

Caractéristiques de ce système:

  • Fonctionne avec n'importe quel liquide (eau, huile, etc.).
  • Portée jusqu'à 250 cm de distance au sol (également hauteur du réservoir).
  • Mesure précise (erreur jusqu'à 2 cm) avec HC-SR04, Ping etc.
  • Sortie de commande du moteur.
  • Etalonnage (en runtime) disponible pour:

    • Niveau du sol: Peut être calibré pour n'importe quel réservoir (jusqu'à 250 cm de haut) pendant que le système fonctionne, avec un bouton poussoir.
    • Niveaux d'activation et de désactivation du moteur: les niveaux d'activation et de désactivation peuvent être réglés avec les préréglages fournis et un bouton de changement de mode.
  • Indication hors limites avec '0 cm'.
  • Fonctionne sur 5V DC.

Pièces nécessaires à la construction:

  1. Arduino (ou ATMega 328 avec programmeur).
  2. HC-SR04 ou tout module de capteur à ultrasons commun.
  3. Préréglages (20K ou 10K) - 2 Pc
  4. En-tête mâle - 6 broches
  5. En-tête femelle 16 broches
  6. Micro-interrupteur clic-clic
  7. Micro-interrupteur à bascule
  8. Résistance 10K 1/4 watt
  9. 1N4007 Diode
  10. Prise d'alimentation CC
  11. Résistance 220E
  12. Veroboard (ou Breadboard si vous préférez)
  13. Fils de branchement
  14. Écran LCD 16 * 2 avec en-têtes mâles à broches attachés
  15. Pilote de moteur et moteur (si vous le souhaitez)
  16. Connaissances de base en électronique et Arduino

Étape 1: schéma de circuit

Schéma
Schéma

Étape 2: Travailler

Travail
Travail

Dans notre carte de capteur, nous avons des pièces Tx et Rx à ultrasons. Le capteur lit la distance depuis le niveau de surface du liquide. Le Tx est essentiellement un haut-parleur 40KHz, qui envoie des impulsions de son ultrasonique 40KHz. Le temps d'envoi d'impulsion et le temps de réception d'impulsion sont notés pour chaque impulsion. Ces impulsions sont détectées dans le MCU.

Le MCU note la différence de temps entre, puis il a utilisé la vitesse du son pour calculer la distance. Le MCU doit être pré-calibré pour enregistrer la distance par rapport au niveau du sol, c'est-à-dire lorsque le réservoir/conteneur est vide. La différence est calculée et ainsi on obtient le niveau du liquide.

Le niveau est affiché sur un écran LCD 16x2. D'autres détails sont également affichés à l'écran.

Il existe deux préréglages pour la limite de valeur maximale et minimale du générateur de signal de pompe. Le the est généré lorsque le niveau de liquide dépasse la limite maximale définie par le préréglage. Le signal redevient faible lorsqu'il atteint la limite minimale définie par un autre préréglage.

L'étalonnage de la distance au sol est effectué par un commutateur, qui envoie un signal à la puce atmega328 et il enregistre la distance actuelle et la définit comme sol de référence.

Étape 3: programmer - Arduino

Le programme est fait en Arduino. Utilisez-le pour graver sur Atmega328 (ou l'un de vos goûts).

Le programme est disponible sur git sous GPL-3.0.

Un fichier hexadécimal compilé est déjà fourni pour un téléchargement facile à l'aide d'arduino-builder.

Dépendances:

Bibliothèque de Newping.

Étape 4: Étalonnage et données

L'écran LCD affiche le niveau actuel (différence) par rapport au niveau calibré.

Les deux préréglages décident du niveau supérieur (niveau max) après lequel la charge s'éteindra et du niveau inférieur (niveau min) après lequel la charge s'allumera. La charge prévue ici est la pompe, car ce système est applicable dans un système de pompe automatisé. Quatre en-têtes sont destinés au capteur sonique (ping). J'ai utilisé HC-SR04. Une paire de connecteurs pour moteur (broche numérique 9). Nécessite un pilote de pompe externe. Il a utilisé l'EEPROM pour stocker les données d'étalonnage.

Deux étalonnages sont fournis:

  • LEVEL_CAL
  • MOTOR_TRIGGER_CAL

Étape 5: Contrôle de la pompe

La carte a 2 broches dédiées pour le signal de la pompe

L'un émet un signal de 5 V lorsque la pompe doit être allumée (lorsque le niveau de liquide passe en dessous de la valeur limite basse prédéfinie) et un signal de 0 V lorsque la pompe doit être maintenue éteinte (le niveau dépasse la limite supérieure).

Le signal est envoyé à une carte relais pour contrôler une pompe à courant alternatif.

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