WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 koraka (sa slikama)

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

Pre nego što vam objasnim detalje moje realizacije ispričaću vam malu priču;)

Živim na selu i nažalost nemam komunalnu kanalizaciju, tako da na licu mjesta imam kanalizaciju koja radi s liftom. Obično sve funkcionira dobro sve do dana kada sam nekoliko dana bio u nestanku struje zbog oluje …

Vidite li gdje idem s ovim? Ne?

Pa, bez struje pumpa koja je koristila za ispuštanje vode iz jame više ne radi!

I na moju nesreću tada se toga nisam sjetio … pa je nivo vode rastao, uvijek iznova do bunara gdje je pumpa skoro puna! Ovo može oštetiti cijeli sistem (što je preskupo …)

Pa sam imao ideju da napravim alarm koji će me upozoriti kada voda u bunaru pumpe dostigne nenormalan nivo. Dakle, ako postoji problem s pumpom ili ako dođe do nestanka struje, oglasit će se alarm i moći ću intervenirati neposredno prije većih oštećenja.

Idemo na objašnjenja!

Korak 1: Alati i elektroničke komponente

Elektronske komponente:

- 1 mikročip PIC 12F675

- 2 kratka prekidača

- 1 LED

- 1 zujalica

- 1 DC-DC modul za pojačavanje (jer moj zujalica zahtijeva 12V da bude glasna)

- 4 otpornika (180 ohm; 2 x 10K ohm; 100K ohm)

- 1 detektor (plutajući)

- 1 držač baterije

- 1 PCB ploča

- 1 plastična kutija/kućište

Alati:

- Programer za ubrizgavanje koda u Microchip 12F675 (npr. PICkit 2)

- 4.5V mini napajanje

Savjetujem vam da koristite Microchip MPLAB IDE (besplatni softver) ako želite izmijeniti kôd, ali trebat će vam i CCS kompajler (shareware). Možete koristiti i drugi kompajler, ali će vam trebati mnogo promjena u programu.

Ali ja ću vam pružiti. HEX datoteku tako da je možete umetnuti izravno u mikrokontroler.

Korak 2: Obaveze

- Sistem mora biti samodostatan za rad u slučaju nestanka struje.

- Sistem mora imati autonomiju od najmanje 1 godine (održavanje sanitarnih čvorova obavljam jednom godišnje).

- Alarm se mora čuti sa prosječne udaljenosti. (oko 50 metara)

- Sistem mora stati u relativno malu kutiju

Korak 3: Shema

Evo sheme stvorene pomoću CADENCE Capture CIS Lite. Objašnjenje uloge komponenti:

- 12F675: mikrokontroler koji upravlja ulazima i izlazima

- SW1: dugme za upravljanje

- SW2: dugme za resetovanje

- D1: LED status

- R1: pull-up otpornik za MCLR

- R2: padajući otpornik za upravljanje tipkama za upravljanje

- R3: otpornik za ograničavanje struje za LED D1

- R4: otpornik za ograničavanje struje u senzoru

- PZ1: zujalica (ton alarma)

- J3 i J4: konektori između njih DC-DC modul za pojačavanje

DC-DC modul za pojačavanje je opcionalan, možete spojiti zujalicu direktno na mikrokontroler, ali ja ga koristim da pojačam nivo zvuka svog zujalice jer je njegov radni napon 12V, dok je napon na izlazu mikrokontrolera samo 4.5V.

Korak 4: Izrada prototipa na pločici

Sastavimo komponente na ploču prema gornjoj shemi i programirajmo mikrokontroler!

Ništa posebno za reći osim činjenice da sam dodao multimetar u ampermetarski način rada u seriji sa montažom za mjerenje njegove trenutne potrošnje.

Potrošnja energije mora biti što je moguće niža jer sistem mora raditi 24/24h i mora imati autonomiju od najmanje 1 godine.

Na multimetru možemo vidjeti da je potrošnja energije sistema samo 136uA kada je mikrokontroler programiran konačnom verzijom programa.

Napajanjem sistema sa 3 baterije od 1,5V 1200mAh nudi autonomiju:

3 * 1200 / 0,136 = 26470 H autonomije, oko 3 godine!

Mogu dobiti takvu autonomiju jer sam mikrokontroler stavio u SLEEP način rada u programu, pa da vidimo program!

Korak 5: Program

Program je napisan na jeziku C sa MPLAB IDE -om, a kôd je kompajliran pomoću CCS C kompajlera.

Kôd je potpuno komentiran i prilično jednostavan za razumijevanje. Dopuštam vam da preuzmete izvore ako želite znati kako radi ili ako ga želite izmijeniti.

Ukratko, mikrokontroler je u stanju mirovanja radi uštede maksimalne energije i budi se ako dođe do promjene stanja na njegovom pinu 2:

Kada je senzor razine tekućine aktiviran, djeluje kao otvoreni prekidač i stoga se napon na pinu 2 mijenja s visokog na niski). Nakon toga mikrokontroler tada aktivira alarm kako bi upozorio.

Imajte na umu da je mikrokontroler moguće resetirati pomoću tipke SW2.

U nastavku pogledajte zip datoteku MPLAB projekta:

Korak 6: Lemljenje i montaža

Zavario sam komponente na PCB prema gore navedenom dijagramu. Nije lako postaviti sve komponente kako bi se napravio čist krug, ali sam prilično zadovoljan rezultatom! Nakon što sam završio zavarivanje, stavio sam vruće ljepilo na žice kako bih se uvjerio da se ne pomiču.

Također sam grupirao žice koje idu s prednje strane kutije zajedno sa "termoskupljajućom cijevi" kako bi bila čišća i čvršća.

Zatim sam izbušio prednju ploču kućišta kako bih instalirao dva dugmeta i LED diodu. Zatim konačno lemite žice na komponente prednje ploče nakon što ih uvijete. Zatim vruće ljepilo kako se ne bi micalo.

Korak 7: Dijagram rada sistema

Evo dijagrama kako sistem funkcioniše, a ne program. To je neka vrsta mini korisničkog priručnika. U prilogu sam stavio PDF datoteku dijagrama.

Korak 8: Video zapis

Napravio sam kratki video koji ilustruje kako sistem funkcioniše, sa komentarima na svakom koraku.

Na videu ručno manipuliram senzorom kako bih pokazao kako radi, ali kada je sistem na svom konačnom mjestu bit će dugačak kabel (oko 5 metara) koji će ići od alarma do senzora instaliranog u bušotini u kojoj se nalazi mora se pratiti nivo vode.

Korak 9: Zaključak

Evo me na kraju ovog projekta, to je vrlo skroman mali projekt, ali mislim da bi mogao biti koristan za početnike u elektronici kao osnova ili nadopuna projekta.

Ne znam da li će moj stil pisanja biti ispravan jer djelimično koristim automatski prevoditelj kako bih brže išao, a budući da ne govorim engleski maternji jezik, mislim da će neke rečenice vjerovatno biti čudne za ljude koji savršeno pišu engleski.

Ako imate bilo kakvih pitanja ili komentara o ovom projektu, slobodno me obavijestite!