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수위 표시기 및 컨트롤러

구성품 및 소모품

Arduino UNO
× 1
초음파 센서 - HC-SR04(일반)
× 1

앱 및 온라인 서비스

Arduino IDE

이 프로젝트 정보

아래 그림은 초음파 센서와 아두이노를 나타낸 것입니다. 만든 모델은 프레젠테이션용으로만 사용되었습니다. .

소개

레벨 표시기는 모든 산업 분야에서 주로 사용됩니다. 소규모 작업이나 가정용으로도 동일하게 구현할 수 있습니다. 우리는 연속 데이터를 읽는 데 도움이 되는 유체 레벨 센서를 구축했습니다. 탱크에 얼마나 많은 액체가 있는지에 대한 값을 제공합니다. 우리가 만든 시스템은 점유된 유체의 양을 제공할 뿐만 아니라 펌프를 사용하여 제어하는 ​​피드백 시스템입니다.

<그림>

건설

위의 그림은 내가 만든 시스템의 단순화된 블록 다이어그램입니다. Arduino는 우리가 사용하는 마이크로 컨트롤러입니다. 초음파 센서 HC-SR04는 Arduino에 연결됩니다. 센서는 탱크 상단에 장착됩니다. 나는 모델에 두 개의 잠수정 펌프를 사용했습니다. 수중 펌프는 단방향입니다. 즉, 한 방향에서 다른 방향으로만 유체를 운반할 수 있습니다. 양방향으로 작동할 수 있는 양방향 펌프를 사용할 수 있습니다. 두 펌프 모두 Arduino에서 신호를 받습니다. 펌프가 작동하려면 12v가 필요하므로 모터 드라이버도 사용해야 합니다. (모터 드라이버는 블록 다이어그램에 표시되지 않습니다.)

작업

이해를 돕기 위해 모델을 여러 섹션으로 나눕니다.

<울>
  • 감지 시스템
  • <울>
  • 제어 시스템
  • 감지

    감지 시스템에는 초음파 센서 HC-SR04가 있습니다. 초음파 범위는 20kHz 이상입니다. 이 센서에는 송신기와 수신기가 있습니다. 송신기는 40kHz의 주파수를 생성합니다. 이 초음파는 유체 레벨에서 반사되어 수신기에 수신됩니다. 이 센서에는 4개의 핀이 있습니다. 접지는 Arduino 접지에 제공되고 VCC는 +3.3v 또는 5v가 될 수 있습니다. 트리거 핀은 송신기에 트리거 신호를 제공하는 데 사용됩니다. 에코 핀은 초음파에서 에코를 수신하는 데 사용됩니다. 이것으로부터 우리는 생성하고 수신하는 초음파의 기간을 얻습니다. 시간을 거리로 변환해야 합니다. 다음은 다음과 같습니다.

     지속 시간 =pulseIn(echoPin, HIGH); // 거리 계산 distance=duration*0.034/2;  
    <그림>

    제어 시스템

    Arduino는 센서에서 데이터를 수신한 다음 펌프에 원하는 신호를 제공합니다. 코드에서 주어진 레벨을 설정할 수 있습니다. 수위가 주어진 임계값을 초과하면 탱크의 펌프에 신호가 주어지고 임계값 미만일 때까지 탱크에서 물을 펌핑하기 시작합니다. 레벨이 언급된 임계값 아래로 떨어지면 저장소의 펌프가 탱크로 유체를 펌핑하기 시작합니다. 탱크와 하나의 펌프만 사용됩니다.

    향후 개선 사항

    다음을 통해 프로젝트의 효율성을 높일 수 있습니다.

    <울>
  • 탱크 외부에 위치할 수 있는 양방향 펌프를 사용할 수 있으며 펌프 하나만 사용해야 합니다.
  • <울>
  • 결과를 OLED나 LCD 화면에 표시할 수 있습니다.
  • <울>
  • IOT에 연결하면 클라우드에 데이터를 저장할 수도 있습니다.
  • <울>
  • IOT에 연결하면 수위를 제어하고 애플리케이션에서 수위를 확인할 수도 있습니다.
  • <울>
  • 탱크가 넘칠 때 안전 부저를 제공할 수도 있고 탱크가 넘침을 방지하기 위해 코드를 수정할 수도 있습니다.
  • <섹션 클래스="섹션 컨테이너 섹션 축소 가능" id="코드">

    코드

    <울>
  • 수위 조절기
  • 수위 컨트롤러Arduino
    int tankPump=3;int reserviorPump=2;int trigPin =9;//whiteint echoPin =10;//brownlong 지속 시간;int distance;void setup(){ Serial.begin(9600); 핀모드(탱크펌프,출력); 핀모드(저장소 펌프, 출력); 핀모드(trigPin, 출력); // trigPin을 OutputpinMode(echoPin, INPUT)로 설정합니다. // echoPin을 Input으로 설정}void loop(){ultrasound();pump();}void 초음파(){ digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);// 10 동안 HIGH 상태에서 trigPin을 설정합니다. microsecondsdigitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);// echoPin을 읽고 음파 이동 시간을 마이크로초 단위로 반환합니다.duration =pulseIn(echoPin, HIGH);// 거리 계산 =지속 시간* 0.034/2;// 직렬에 거리를 인쇄합니다 MonitorSerial.print("Distance:");Serial.println(distance);delay(1000);}void pump(){ if (distance> 10){ digitalWrite(tankPump ,높은); digitalWrite(저장소 펌프,낮음); } else{ digitalWrite(tankPump,LOW); } if(거리 <6){ digitalWrite(reserviorPump,HIGH); digitalWrite(탱크펌프,낮음); } else{ digitalWrite(reserviorPump,LOW); } }

    회로도


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