مشروع مؤشر تلقائي لمستوى المياه وجهاز تحكم باستخدام Arduino

في  هذا البرنامج التعليمي سنتعرف على كيفية عمل مؤشر لمستوى المياه باستخدام arduino uno وبعض أجهزة استشعار المياه. هناك الكثير من البرامج التعليمية حول أجهزة استشعار مستوى الماء على الإنترنت ، ولكن هذه الطريقة تختلف عن غيرها. بادئ ذي بدء ، دعونا نناقش حول المكون الذي نحتاجه لعمل مؤشر مستوى الماء وجهاز تحكم.

 

مكونات المشروع:
     اردوينو اونو
     وحدة استشعار الموجات فوق الصوتية
     16x2 LCD
     تتابع 6 فولت
     ULN 2003
     7806
     PVT
     سلك نحاس
     بطارية 9 فولت أو 12 فولت
     توصيل الأسلاك

 طريقة عمل مراقب منسوب المياه الأوتوماتيكي: 

العمل في هذا المشروع بسيط للغاية لقد استخدمنا وحدة استشعار فوق صوتية ترسل الموجات الصوتية في خزان المياه وتكتشف انعكاس الموجات الصوتية التي هي ECHO. بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى تشغيل وحدة استشعار الموجات فوق الصوتية لنقل الإشارة باستخدام Arduino ثم الانتظار لاستقبال ECHO. يقرأ Arduino الوقت بين تشغيل وتلقي ECHO. نعلم أن سرعة الصوت تبلغ حوالي 340 م / ث. حتى نتمكن من حساب المسافة باستخدام صيغة معينة:

المسافة = (وقت السفر / 2) * سرعة الصوت

حيث تبلغ سرعة الصوت حوالي 340 متر في الثانية.

باستخدام هذه الطرق ، نحصل على مسافة من المستشعر إلى سطح الماء. بعد ذلك نحتاج إلى حساب مستوى الماء.

الآن نحن بحاجة إلى حساب الطول الإجمالي لخزان المياه. نظرًا لأننا نعرف طول خزان المياه ، يمكننا حساب مستوى الماء عن طريق طرح المسافة الناتجة من الموجات فوق الصوتية من الطول الإجمالي للخزان. وسنحصل على مسافة مستوى الماء. الآن يمكننا تحويل مستوى الماء هذا إلى نسبة الماء ، ويمكننا عرضه على شاشة LCD. يظهر عمل مشروع مؤشر مستوى المياه الكامل في الرسم البياني أدناه.

مخطط الدائرة وشرحها

كما هو موضح في دائرة التحكم في مستوى الماء الموضحة أدناه ، فإن دبابيس "المشغل" و "الصدى" لوحدة المستشعر بالموجات فوق الصوتية متصلة مباشرة بالدبوس 10 و 11 من اردوينو. شاشة LCD مقاس 16 × 2 متصلة بـ arduino في وضع 4 بت. يتم توصيل دبوس التحكم RS و RW و En مباشرة بدبوس اردوينو 7 و GND و 6. ويتم توصيل دبوس البيانات D4-D7 بـ 5 و 4 و 3 و 2 من اردوينو ، ويتم توصيل الجرس عند الطرف 12. 6 Volt relay is متصل أيضًا في دبوس 8 من اردوينو من خلال ULN2003 لتشغيل أو إيقاف تشغيل مضخة محرك المياه. يستخدم منظم الجهد 7805 أيضًا لتوفير 5 فولت للترحيل والدائرة المتبقية.

 

 

في هذه الدائرة ، يتم وضع وحدة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في الجزء العلوي من الدلو (خزان المياه) للتوضيح. ستقرأ وحدة المستشعر هذه المسافة بين وحدة المستشعر وسطح الماء ، وستظهر المسافة على شاشة LCD مع رسالة "Water Space in Tank is:". هذا يعني أننا نعرض هنا مكانًا فارغًا للمسافة أو الحجم للمياه بدلاً من مستوى الماء. بسبب هذه الوظيفة يمكننا استخدام هذا النظام في أي خزان مياه. عندما يصل مستوى الماء الفارغ إلى مسافة حوالي 30 سم ، يقوم Arduino بتشغيل مضخة المياه عن طريق قيادة التتابع. والآن ستعرض شاشة LCD "مستوى الماء المنخفض" "تم تشغيل المحرك" ، وسيبدأ مؤشر LED لحالة الترحيل في التوهج

كود المشروع :
لبرمجة Arduino لوحدة التحكم في مستوى المياه ، نحدد أولاً كل الدبوس الذي سنستخدمه في المشروع لربط الأجهزة الخارجية مثل المرحل وشاشات الكريستال السائل والجرس وما إلى ذلك.

من هنا