Napravite čitač volumena spremnika u manje od 30 USD pomoću ESP32: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Internet stvari donio je mnogo ranije složenih aplikacija za uređaje u domove mnogih zanatskih pivara i vinara. Aplikacije sa senzorima nivoa desetljećima se koriste u velikim rafinerijama, postrojenjima za prečišćavanje vode i kemijskim postrojenjima. S padom cijena senzora, sada i industrijski i "uradi sam" mogu pratiti zapreminu bilo kojeg spremnika, bačve ili kanistera.

Senzori dostupni na otvorenom tržištu mogu osjetiti gotovo sve i prema tome su klasificirani. Senzori koji se koriste za mjerenje vlažnosti nazivaju se senzor vlažnosti, tlak se naziva senzorom pritiska, udaljenost se naziva senzorima položaja itd. Na sličan način, senzor koji se koristi za mjerenje nivoa tečnosti naziva se senzor nivoa.

Senzori nivoa se koriste za mjerenje nivoa slobodnih materija. Takve tvari uključuju tekućine poput vode, ulja, muljeva itd., Kao i čvrste tvari u obliku granula/praha (čvrste tvari koje mogu teći). Ove tvari se zbog gravitacije talože u spremnicima i održavaju svoj nivo u stanju mirovanja. U ovom vodiču naučit ćete kako izgraditi vlastiti domaći senzor za razinu, temperaturu i vlažnost. Uključena su i uputstva za vaše novoprikupljene podatke koji će se koristiti putem Ubidots -a, platforme za omogućavanje aplikacija.

Korak 1: Zahtjevi

• ESP32
• Ultrazvučni senzor - HC -SR04
• Senzor DHT11
• Plastična zaštitna futrola
• Džemper žice
• Mikro USB kabl
• Arduino IDE 1.8.2 ili viši

• Ubidots račun - ili - STEM licenca

Korak 2: Ožičenje i kućište

Senzor HC-SR04 (ultrazvučni senzor) radi sa 5V logikom. Slijedite tablice i dijagram kako biste uspostavili ispravne veze između ESP32 i ultrazvučnog senzora, također između ESP32 i DHT11 senzora (osjetnik temperature i vlažnosti).

Napravio sam mali prototip s spremnikom veličine skale koji prikazuje funkcije senzora, ali konačni prototip s kućištem trebao bi izgledati poput ovog gore.

Kao što vidite, ultrazvučni senzor trebao bi biti na vrhu spremnika, pa ćemo pomoću njega moći izmjeriti udaljenost između gornjeg dijela spremnika i krajnje točke tvari. Zatim postavite temperaturu i vlažnost senzori za nadgledanje okoline.

Korak 3: Da biste programirali svoj povezani uređaj, povežite se s Arduino IDE -om

Prije nego počnete s ESP32, postavite ploču s Arduino IDE -om. Ako niste upoznati s postavljanjem ploče, pogledajte donji članak i slijedite korak po korak dok ne sastavite ploču:

Povežite ESP32-DevKitC na Ubidots

Nakon što je vaša ploča sastavljena, instalirajte biblioteke potrebne za pokretanje senzora: "PubSubClient" i "DHT:"

Idite na Sketch/Program -> Include Library -> Library Manager i instalirajte PubSubClient biblioteku. Da biste jednostavno pronašli ispravnu biblioteku, pretražite PubSubClient unutar trake za pretraživanje

2. Idite u spremište biblioteke da preuzmete DHT biblioteku. Za preuzimanje biblioteke kliknite zeleno dugme pod nazivom "Kloniraj ili preuzmi" i odaberite "Preuzmi ZIP".

3. Sada se vratite u Arduino IDE, kliknite Sketch -> Include Library -> Add. ZIP Library

4. Odaberite. ZIP datoteku DHT -a, a zatim “Prihvati” ili “Odaberi”

5. Zatvorite Arduino IDE i ponovo ga otvorite. Ponovno pokretanje je potrebno; molimo vas da ne preskočite ovaj korak.

Sada je vrijeme za početak kodiranja:) Kopirajte donji kod i zalijepite ga u Arduino IDE.

Idite na sljedeću vezu da biste pronašli kôd.

Zatim dodijelite parametre: ime i lozinku za Wi-Fi, plus vaš jedinstveni Ubidots TOKEN. Ako ne znate kako pronaći svoj Ubidots TOKEN, pogledajte ovaj članak u nastavku.

Kako nabaviti svoj Ubidots TOKEN

Nakon što zalijepite kôd i dodijelite odgovarajući WiFi, provjerite u Arduino IDE -u. Za potvrdu, u gornjem lijevom kutu našeg Arduino IDE -a vidjet ćete donje ikone. Odaberite ikonu kvačice za potvrdu bilo kojeg koda. Nakon provjere primit ćete poruku "Gotovo kompajliranje" u Arduino IDE -u.

Zatim prenesite kôd u svoj ESP32. Odaberite ikonu strelice udesno pored ikone kvačice za učitavanje. Nakon učitavanja primit ćete poruku "Gotovo učitavanje" u Arduino IDE -u.

S ovim, vaš senzor sada šalje podatke na Ubidots Could!

Korak 4: Upravljanje podacima u ubidotima

Ako je vaš uređaj ispravno povezan, vidjet ćete novi uređaj kreiran unutar odjeljka vašeg uređaja u vašoj aplikaciji Ubidots. Naziv uređaja bit će "esp32", također ćete unutar uređaja vidjeti varijable udaljenost, vlažnost i temperaturu:

Ako želite promijeniti imena uređaja i varijabli u prijateljskiji, pogledajte ovaj članak:

Kako prilagoditi naziv uređaja i naziv varijable

Zatim, za izračunavanje zapremine slobodnih materija u spremniku, moramo stvoriti izvedenu varijablu za izračunavanje vrijednosti volumena.

Izvedena varijabla nam omogućava da gradimo operacije koristeći zadane varijable, pa ćemo u ovom slučaju primijeniti formulu zapremine s karakteristikama cilindričnog spremnika gdje:

• Pi = Odnos opsega kruga prema njegovom promjeru (konstanta)
• r = poluprečnik rezervoara
• h = Visina rezervoara

Kliknite na "Izmjenjivo" i odaberite "Izvedeno". Kao što vidite u novom prozoru morate priložiti formulu u polje.

Nakon što priložite formulu s karakteristikama vašeg spremnika, odaberite varijablu "udaljenost".

Kad unesete formulu, volumen će početi čitati u vašoj aplikaciji Ubidots.

Korak 5: Rezultati

Vaš je senzor spreman za rad! Iznad možete vidjeti funkciju senzora razine pri različitim glasnoćama.

Da biste saznali više o Ubidots widgetima i događajima, pogledajte ove video vodiče.