Ufuatiliaji wa Tangi la Mafuta ya WiFi: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Kuna njia kadhaa za kuangalia ni kiasi gani cha mafuta kilichobaki kwenye tanki la mafuta inapokanzwa. Njia rahisi ni kutumia kijiti, sahihi sana lakini sio raha sana siku ya baridi ya baridi. Mizinga mingine imewekwa na bomba la kuona, tena ikionyesha moja kwa moja kiwango cha mafuta lakini manjano ya bomba na umri hufanya kusoma kuwa ngumu. Mbaya zaidi, zinaweza kuwa sababu ya uvujaji wa mafuta ikiwa hazijatengwa. Aina nyingine ya kupima hutumia kuelea ambayo huendesha piga. Sio sahihi sana na utaratibu unaweza kushika kwa muda.

Wale walio na mifuko ya kina wanaweza kununua sensorer ya mbali ambayo inaweza kutazamwa ndani ya nyumba. Sensor inayoendeshwa na betri, kawaida ni ultrasonic, hupitisha kina cha mafuta kwa mpokeaji ndani ya nyumba. Mpokeaji anayesimamishwa peke yake anaweza kutumiwa kutazama kiwango cha mafuta au mpokeaji anaweza kushikamana na mtandao kwa ufuatiliaji wa mbali. Kinachohitajika ni sensorer iliyounganishwa na WiFi inayounganishwa na betri ambayo inaweza kufuatilia tank kwa miaka moja na kutuma vikumbusho vya barua pepe wakati kiwango cha mafuta kinapungua. Kifaa kama hicho kimeelezewa katika hii inayoweza kufundishwa. Sensorer hupima kina cha mafuta kwa kuweka muda gani nuru inachukua kutafakari nyuma kutoka kwenye uso wa mafuta. Kila masaa machache moduli ya ESP8266 hupigia sensor na inasambaza data kwenye wavuti. Huduma ya bure ya ThingSpeak hutumiwa kuonyesha kiwango cha mafuta na kutuma barua pepe ya ukumbusho wakati kiwango cha mafuta kiko chini.

Vifaa

Sehemu kuu zinazotumiwa katika mradi huu zimeorodheshwa hapa chini. Bidhaa ya gharama kubwa zaidi ni sensor ya kina, moduli ya VL53L1X ambayo inaweza kupatikana mkondoni kwa karibu $ 6. Kuwa mwangalifu usichague kizazi kilichopita VL53L0X, ingawa ni ya bei rahisi, ina utendaji duni na inahitaji programu tofauti. Kitu kingine muhimu ni moduli ya ESP8266. Matoleo na vidhibiti vya voltage ya ndani na kiolesura cha USB hakika ni rahisi kutumia lakini kwa malipo ya sasa ya hali ya juu, sio bora kwa utendaji wa betri. Badala yake, moduli ya msingi ya ESP-07 hutumiwa na chaguo la antena ya nje kwa anuwai ya ziada. Vipengele vinavyotumika katika mradi huu ni:

• Mmiliki wa betri AA
• VL53L1X kuanzia moduli
• BAT43 diode ya Shottky
• 2N2222 transistor au sawa
• 100nF capacitor
• Vipimo 2 x 5k
• 1 x 1k kupinga
• Vipimo vya 2 x 470 Ohm
• Moduli ya adapta ya serial ya FT232RL
• Ukubwa wa AA Lithium Thionyl Kloridi Betri
• Moduli ya kudhibiti microcontroller ya ESP-07
• Jumapili, waya, sanduku nk.

Hatua ya 1: Chaguo la Sensorer

Sensorer za Ultrasonic hutumiwa kwa jumla kwa kipimo cha kiwango cha mafuta kibiashara na katika miradi ya DIY. Ultrasonic inayopatikana kwa urahisi HC-SR04 au HS-100 mpya mara nyingi hutumiwa katika wachunguzi wa nyumbani kwa gharama ya karibu $ 1 au zaidi. Walifanya kazi vizuri kwenye benchi lakini walitoa usomaji wa nasibu wakati walionyesha bomba la bomba la mafuta ili kupata uso wa mafuta. Labda hii ilitokana na tafakari kutoka kwa nyuso tofauti kwenye tanki la chuma, tanki la plastiki linaweza kufanya kazi vizuri. Kama mbadala, VL53L1X Saa ya sensorer ya macho ilijaribu badala yake. Usomaji kutoka kwenye tangi ulikuwa thabiti zaidi na kwa hivyo aina hii ya sensorer ilifuatwa kama mbadala. Karatasi ya data ya VL53L1X inatoa habari juu ya utatuzi wa sensor hii chini ya hali tofauti za kipimo, angalia picha. Kutumia wakati wa sampuli ya 200ms inatoa azimio la mm chache. Bila shaka nambari za karatasi za data ambazo zimechukuliwa chini ya hali nzuri zaidi ya maabara na kwa hivyo sensor ilipewa mtihani wa haraka kuangalia azimio. Sensor ilikuwa imewekwa juu ya bomba la kupitishia tanki la mafuta na usomaji elfu chache umeingia kwa kutumia bajeti ya muda wa 200 ms. Sehemu ya usambazaji wa usomaji kwenye tanki inathibitisha kuwa sensa hii inaweza kupima kiwango cha mafuta na azimio la karibu +/- 2mm. Kwa kipindi cha muda mrefu, kuna mwenendo wa kila siku ambapo kiwango cha mafuta hupungua kwa mm chache usiku mmoja na kupona wakati wa mchana. Sababu inayowezekana zaidi kuwa kuambukizwa kwa mafuta kwani ilipoa mara moja na kupanuka tena katika joto la mchana. Labda hadithi juu ya kununua mafuta kwa ujazo siku ya baridi ni kweli baada ya yote.

Hatua ya 2: Mchoro wa Mzunguko

Mchoro wa mzunguko unaonyesha jinsi moduli ya ESP-07 imeunganishwa na VL53L1X. Adapta ya USB FT242 imeunganishwa kwa muda mfupi na ESP-07 kwa kupakia programu na kukagua operesheni. Wakati ESP-07 inaletewa usingizi mzito, matone ya sasa hadi takriban 20 uA, ishara ya kuamka inawasha tena kifaa kupitia diode. Inawezekana kuweka kiwambo ndani ya kusubiri kwa kutumia pini ya XSHUT lakini ilionekana kuwa rahisi kuwezesha sensorer ndani na nje kwa kutumia transistor. Wakati ESP-07 inapoamka, sensorer inawezeshwa na kisha kuzimwa mara tu usomaji utakapochukuliwa. Hii pia ina faida ya kuondoa sasa ya kusubiri VL53L1X. Ikija kupakia programu mpya, kinzani ya 5k inahitaji kushikilia kati ya ardhi na GPIO0 kwani kitengo kinawezeshwa kuingia kwenye modi ya flash. Baada ya kupakia nambari hiyo, washa na uzime kifaa ili kiweze kufanya kazi kawaida.

Hatua ya 3: Nguvu ya Betri

Betri moja ya ukubwa wa AA lithiamu-thionyl kloridi (Li-SOCI2) hutumiwa kutia nguvu mradi huu. Kutafuta mtandao kunapaswa kupata wauzaji wa aina hii ya betri kwa kidogo kama $ 2 kila mmoja. Faida kubwa ya betri hizi ni 3.6V thabiti juu ya maisha ya betri, bora kwa kuwezesha Chip ya ESP8266 bila kuhitaji udhibiti wa ziada wa voltage. siku kabisa. Vipimo kwenye mfuatiliaji uliokamilishwa vilitoa usingizi mzito wa 22uA. Umbo la mawimbi ya voltage kwenye kipinga cha 0.5 Ohm kwenye mzunguko wa betri ilionyesha wastani wa sasa wa 75 mA kwa sekunde 6.9 wakati umeamka. Kwa mwaka, mzunguko utatumia 193 mAh katika hali ya kulala. Ikiwa vipimo vya kiwango cha mafuta vinachukuliwa kila masaa 7 basi 180 mAh hutumiwa kila mwaka. Kwa msingi huu, betri ya 2600 mAh itaendelea zaidi ya miaka 6.

Hatua ya 4: Programu

Maktaba ya Pololu Arduino VL53L1X hutumiwa kuanzisha sensa ya anuwai na kufikia usomaji wa umbali. Nambari ya kutuma data kwa ThingSpeak hutoka kwa mfano wao wa Sensor ya Unyevu na nambari zingine za ziada huendesha transistor ambayo inapeana sensor. ESP8266 inaweza kulala tu kwa kina hadi dakika 70 na kujiamsha. Njia inayozunguka shida hii ni kuruhusu chip kuamka na kuiweka mara moja kulala, kuweka hesabu katika kumbukumbu. Kama mfuatiliaji unaunganisha na mtandao wako wa WiFi, utahitaji kuingiza SSID yako ya WiFi na nywila kwenye nambari. Pia, ikiwa unatumia ThingSpeak, kisha ongeza nambari yako ya API. Mchoro wa Arduino wa kupakia umeambatanishwa kwenye faili ya maandishi. Itahitaji kunakili kwenye IDE yako ya Arduino. Kabla ya kuwasha nambari, unganisha GPIO0 ardhini kupitia kontena la 5k kabla ya kuongeza nguvu. Nambari ya kuunganisha ESP-07 na mtandao wa WiFI hutumiwa sana katika miradi mingine. Katika kesi hii, muda mrefu zaidi ulihitajika katika kitanzi cha kuunganisha kwa kuangalia kuwa unganisho lilifanywa. Karibu ms 500 inatumiwa kwa jumla lakini ms 5000 ilihitajika katika usanidi huu wa WiFi, ambayo inastahili kurekebishwa ikiwa kuna shida za unganisho. Maelezo juu ya kupokea vikumbusho vya barua pepe kutoka kwa ThingSpeak imeelezewa katika Softener ya Maji ya Uchunguzi wa Chumvi inayoweza kupangwa.

Hatua ya 5: Mkutano

Vipengele vya mfuatiliaji vimeunganishwa kwa mtindo wa "ndege wa ndege" karibu na moduli ya ESP-07, ikipiga kitu chochote ambacho kinaweza kupunguzwa. Moduli huharibiwa kwa urahisi na joto nyingi na kwa hivyo maunganisho haya yanahitaji kuunganishwa mara moja na haraka. Mfuatiliaji umekusanywa katika hatua mbili. Kwanza kabisa sensor na ESP-07 zimefungwa na adapta ya USB ya muda mfupi ili kupanga ESP-07 kwa kutumia Arduino IDE. Kutumia muda mfupi wa kulala wa sekunde 10 hivi karibuni kutaonyesha ikiwa chip inaunganisha kwenye mtandao wa WiFi na kutuma usomaji kwa ThingSpeak. Mara tu kila kitu kitakapofanya kazi kwa usahihi, chip hiyo imewekwa tena na nyakati za kulala zinazohitajika. LED nyekundu inapaswa kusambazwa mbali kwa moduli ili kupunguza matumizi ya sasa. Pia, ikiwa antena ya nje imeunganishwa, kiunga cha antena ya kauri pia inahitaji kuondolewa. Usifanye kazi ya chip bila antena, nguvu itakaanga chip badala ya kwenda kwenye nafasi. simama spacers. Hakikisha sensa ina mtazamo wazi wa uso wa mafuta, haina majani, manyoya au buibui njiani. Pia, weka waya inayounganisha mbali na sensa ili kuzuia tafakari za uwongo.

Hatua ya 6: Ufungaji

Kofia ya upepo hubadilishwa kwenye tanki la mafuta kuhakikisha kuwa iko sawa na hakuna vizuizi kutoka kwa sensorer hadi uso wa mafuta. Mfuatiliaji umewekwa karibu na tundu, sumaku ndogo zilitumika kuweka sanduku mahali pake. Hii haitafanya kazi na mizinga ya plastiki! Sasa kaa chini na angalia kiwango cha mafuta kutoka kwa faraja ya nyumba yako.

Bonyeza kuona kiwango cha tanki langu la mafuta.