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Indicateur et contrôleur de niveau de fluide

Composants et fournitures

Arduino UNO
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Capteur à ultrasons - HC-SR04 (Générique)
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Applications et services en ligne

Arduino IDE

À propos de ce projet

Le schéma ci-dessous affiche le capteur à ultrasons et l'Arduino. Le modèle réalisé était uniquement à des fins de présentation .

Présentation

L'indicateur de niveau est principalement utilisé dans tous les secteurs industriels. Nous pouvons également mettre en œuvre la même chose pour le travail à petite échelle ou à des fins domestiques. Nous avons construit un capteur de niveau de liquide qui nous aide à lire des données en continu. Il nous donne la valeur de combien de fluide est occupé dans le réservoir. Le système que nous avons créé est un système de rétroaction qui nous donne non seulement la quantité de fluide occupé, mais la contrôle également à l'aide d'une pompe.

Bâtiment

La figure ci-dessus est un schéma fonctionnel simplifié du système que j'ai créé. L'Arduino est le microcontrôleur que nous utilisons. Le capteur à ultrasons HC-SR04 est connecté à Arduino. Le capteur est monté sur le dessus du réservoir. J'ai utilisé deux pompes submersibles pour le modèle. Les pompes submersibles sont unidirectionnelles, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent transporter que du fluide d'une direction à une autre. Nous pourrions utiliser une pompe bidirectionnelle qui peut fonctionner dans les deux sens. Les deux pompes reçoivent un signal de l'Arduino. Les pompes nécessitent 12 V pour fonctionner, nous devons donc également utiliser un moteur. (Le pilote du moteur n'est pas représenté dans le schéma fonctionnel.)

Travailler

Pour une meilleure compréhension, nous allons diviser le modèle en différentes sections :

  • Système de détection
  • Système de contrôle

Détection

Le système de détection a un capteur à ultrasons HC-SR04. La gamme ultrasonore va au-dessus de 20 kHz. Ce capteur a un émetteur et un récepteur. L'émetteur produit une fréquence de 40 kHz; cette onde ultrasonore est renvoyée du niveau de fluide et est reçue par le récepteur. Ce capteur a 4 broches :la masse est donnée à la masse Arduino et VCC peut être +3,3v ou 5v. La goupille de déclenchement est utilisée pour donner un signal de déclenchement à l'émetteur. La broche d'écho est utilisée pour recevoir l'écho des ultrasons. À partir de là, nous obtenons une période de temps pour la production et la réception des ultrasons. Nous devons convertir le temps en distance. Ce qui suit est indiqué ci-dessous :

 durée =pulseIn(echoPin, HIGH); // Calcul de la distance distance=durée*0.034/2;  

Système de contrôle

L'Arduino reçoit les données du capteur, puis il donne le signal souhaité aux pompes. Nous pouvons définir notre niveau donné à partir du code. Si le niveau dépasse le seuil donné, la pompe dans le réservoir reçoit un signal et commence à pomper l'eau hors du réservoir jusqu'à ce qu'elle soit sous le seuil. Lorsque le niveau tombe en dessous du seuil mentionné, la pompe dans le réservoir commence à pomper du fluide vers le réservoir. Le réservoir et une seule pompe seront utilisés.

Améliorations futures

Nous pouvons améliorer l'efficacité du projet en procédant comme suit :

  • Nous pouvons utiliser une pompe bidirectionnelle qui peut être située à l'extérieur du réservoir, alors une seule pompe doit être utilisée.
  • Nous pouvons afficher le résultat sur un OLED ou sur un écran LCD.
  • Nous pouvons également stocker des données sur le cloud si nous sommes connectés à l'IOT.
  • Nous pouvons contrôler le niveau de liquide et également vérifier le niveau de liquide à partir d'une application si elle est connectée à l'IOT.
  • Nous pouvons également fournir un buzzer de sécurité lorsque le réservoir déborde, nous pouvons également modifier le code pour éviter le débordement du réservoir.

Code

  • contrôleur de niveau d'eau
contrôleur de niveau d'eauArduino
int tankPump=3;int reserviorPump=2;int trigPin =9;//whiteint echoPin =10;//brownlong duration;int distance;void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(tankPump,OUTPUT); pinMode(reserviorPump,OUTPUT); pinMode(trigPin, SORTIE); // Définit le trigPin en tant que OutputpinMode (echoPin, INPUT); // Définit l'échoPin comme entrée}boucle vide(){ultrasound();pump();}ultrasons void(){ digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);// Définit le trigPin sur l'état HAUT pendant 10 micro secondsdigitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);// Lit l'echoPin, renvoie le temps de trajet de l'onde sonore en microsecondesduration =pulseIn(echoPin, HIGH);// Calcul de la distancedistance=durée* 0.034/2;// Imprime la distance sur le Serial MonitorSerial.print("Distance:");Serial.println(distance);delay(1000);}void pump(){ if (distance> 10){ digitalWrite(tankPump ,HAUT); digitalWrite(reserviorPump,LOW); } else{ digitalWrite(tankPump,LOW); } if(distance <6){ digitalWrite(reserviorPump,HIGH); digitalWrite(tankPump,LOW); } else{ digitalWrite(reserviorPump,LOW); } }

Schémas


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