Lietus noteikšanas sistēma, izmantojot arduino un lietus sensoru

Vienkārši lietus detektēšanas sistēmu var viegli izveidot, saskaroties ar Arduino ar lietus sensoru. Sensors noteiks visus nokrišņus, kas uz tā krīt, un Arduino dēlis to sajutīs un varēs veikt nepieciešamās darbības. Šādu sistēmu var izmantot daudzās dažādās jomās, piemēram, lauksaimniecības un automobiļu nozarēs. Nokrišņu noteikšanu var izmantot, lai automātiski regulētu apūdeņošanas procesu. Arī nepārtrauktu nokrišņu dativar palīdzēt lauksaimniekiem izmantot šo viedo sistēmu, lai kultūraugu automātiski laistītu tikai tad, kad tas ir absolūti nepieciešams. Tāpat automobiļu nozarē vējstikla tīrītājus var padarīt pilnībā automātiskus, izmantojot lietus detektēšanas sistēmu. Mājas automatizācijas sistēmas var arī izmantot lietus detektēšanu, lai automātiski aizvērtu logus un pielāgotu istabas temperatūru. Šajā apmācībā mēs izveidosim pamata lietus sensoru, izmantojot Arduino ar skaņas signālu. Pēc tam jūs varat izmantot šo iestatījumu, lai uz tā izveidotu visu, ko vēlaties. Turklāt ņemiet vērā, ka lietus sensoru moduli sauc arī par lietus pilienu sensoru vai lietus mērierīces sensoru vai lietus ūdens sensoru, pamatojoties uz lietojumu, taču tie visi attiecas uz to pašu sensoru, kas izmantots šajā projektā, un tie visi darbojas pēc viena principa.

Mēs esam izveidojuši arī vienkāršu lietus trauksmes signālu un automātisku automašīnas tīrītāju, izmantojot tikai taimeri 555, iespējams, vēlēsities to pārbaudīt arī tad, ja nevēlaties izmantot Arduino. To sakot, atgriezīsimies pie šī projekta un sāksim veidot savu Arduino lietus mērierīci.

Nepieciešamie materiāli

• Arduino UNO
• Lietus sensors
• Buzzer
• Maizes dēlis
• Savienojošie vadi

Lietus sensors

Raindrops Modulis sastāv no diviem dēļiem, proti lietus valdes un kontroles padomei.

Rain valde Modulis sastāv no diviem vara ierakstus, kas paredzēti, tādā veidā, ka saskaņā ar sausos apstākļos tie sniedz augstu izturību pret barošanas sprieguma, un tas izejas spriegums šo moduli būs 5V. Šī moduļa pretestība pakāpeniski samazinās attiecībā pret mitruma palielināšanos uz dēļa. Samazinoties pretestībai, tā izejas spriegums samazinās arī attiecībā pret moduļa mitrumu. Rain valde Modulis sastāv no divām tapām, ko izmanto, lai izveidotu savienojumu ar vadības padomē, kā parādīts zemāk.

Vadības paneļa modulis kontrolē jutīgumu un pārveido analogo izeju par digitālo izeju. Ja analogā vērtība ir zemāka par vadības paneļa sliekšņa vērtību, izeja ir zema ciparu un, ja analogā vērtība ir augstāka par sliekšņa vērtību, izeja ir digitāli augsta. Šim salīdzinājumam un pārveidošanai tiek izmantots LM393 OP-Amp Comparator. Op-Amp salīdzinātājs ir interesanta shēma, kuru var izmantot, lai salīdzinātu divas dažādas sprieguma vērtības. Mēs jau esam izmantojuši šo shēmu daudzos projektos, piemēram, Smart Electronic Candle, Laser Security Alarm, Line Follower Robot un daudz ko citu.

Rain vadības modulis, kas ir norādīts zemāk sastāv no 4 tapas, lai savienotu Arduino proti VCC, GND, d0, A0 un vēl divas tapas, lai savienotu lietus valdes moduli. Apkopojot, lietus dēļu modulis nosaka lietus ūdeni, un vadības paneļa moduli izmanto, lai kontrolētu jutīgumu un salīdzinātu un pārveidotu analogās vērtības digitālajās vērtībās.

Lietus sensora darbība

Darbs no lietus sensora modulis ir viegli saprast. Saulainā dienā lietus dēļu moduļa sausuma dēļ tas nodrošina augstu izturību pret barošanas spriegumu. Šis spriegums uz lietus dēļu moduļa izejas tapas parādās kā 5V. Šis 5V tiek nolasīts kā 1023, ja to lasa Arduino analogā tapa. Lietus laikā lietus ūdens izraisa mitruma palielināšanos uz lietus dēļiem, kas savukārt samazina piegādei piedāvātās pretestības samazināšanos. Tā kā pretestība pakāpeniski samazinās, izejas spriegums sāk samazināties.

Kad lietus dēlis ir pilnībā slapjš un tā piedāvātā pretestība ir minimāla, izejas spriegums būs pēc iespējas mazāks (aptuveni 0). Šis 0V tiek nolasīts kā 0 vērtība, ja to nolasa Arduino analogā tapa. Ja lietus dēļu modulis ir daļēji slapjš, šī lietus dēļu moduļa jauda būs attiecībā pret tā piedāvāto pretestību. Ja lietus dēļu moduļa piedāvātā pretestība ir tāda, ka izeja ir 3 V, nolasītā analogā vērtība būs 613. Formulu ADC atrašanai var norādīt ar: ADC = (analogā sprieguma vērtība X 1023) / 5. Izmantojot šo formulu, jūs varat pārveidot jebkuru analogo spriegumu uz t Arduino analogās nolasīšanas vērtību.

Ķēdes shēma

Zemāk esošajā shēmā parādīti lietus kritiena sensora ar Arduino ķēdes savienojumi . Projektēšana tiek veikta, izmantojot proteus, fiziskie moduļi ir līdzīgi moduļiem, kas parādīti shēmā.

Lietus mērierīces modulis, kas parādīts shēmā, ir pievienots vadības panelim. Vadības paneļa VCC tapa ir pievienota 5 V barošanas avotam. Zemējuma tapa ir savienota ar zemi. Ja nepieciešams, D0 tapa ir pievienota jebkurai Arduino digitālajai tapai, un šī tapa programmā ir jādeklarē kā izejas tapa. Problēma, ar kuru mēs saskaramies ar D0 tapu, ir tāda, ka mēs nevaram iegūt precīzu izejas sprieguma vērtību. Ja izeja šķērso sliekšņa spriegumu, vadības modulis var sajust izejas izmaiņas. Mums jādarbina skaņas signāls, pat ja lietus dēļu modulī ir ievērojamas izejas sprieguma izmaiņas. Šo iemeslu dēļ A0 tapa ir savienota ar Arduino analogo tapu, kas atvieglo izejas izmaiņu uzraudzību. Skaņas signāls, ko izmanto kā signālu lietotājam,var savienot ar jebkuru Arduino digitālo tapu. Ja skaņas signālam nepieciešams vairāk nekā 5 V, tad mēģiniet savienot releja ķēdi vai tranzistoru un pēc tam savienot slodzi ar to.

Kods Paskaidrojums

Arduino kods lietus sensors bija rakstīts, izmantojot Arduino IDE. Pilns šī projekta kods ir norādīts lapas beigās.

#define rainfall A0 #define buzzer 5 int value; int kopa = 10;

Nosakot tapu A0 kā nokrišņu daudzumu un tapu 5 kā skaņas signālu un mainīgo “vērtība” un “iestatīts” deklarējot kā veselus skaitļus un nosakot tā mainīgo iestatīto vērtību 10. Šo vērtību var mainīt atbilstoši vajadzīgajam darbības līmenim. Ja vēlaties, lai skaņas signāls aktivizētos, pat tad, ja lietus ir maz, iestatiet to uz minimālo vērtību

void setup () {Sērijas.sākt (9600); pinMode (zummer, OUTPUT); pinMode (nokrišņi, INPUT); }

Seriālās komunikācijas inicializēšana un skaņas signāla iestatīšana. Lietus tapas iestatīšana kā izvades tapa un ievades tapa.

void loop () {vērtība = analogRead (nokrišņi); Serial.println (vērtība); vērtība = karte (vērtība, 0,1023,225,0);

funkcija analogRead nolasa lietus sensora vērtību. Funkciju kartē no izejas tapas tiek kartēta lietus sensora vērtība un mainīgajam tiek piešķirta vērtība, kas svārstās no 0 līdz 225.

if (vērtība> = iestatīts) {Serial.println ("lietus konstatēts"); digitalWrite (zummeris, HIGH);

Ja nolasītā sensora vērtība ir lielāka par iestatīto, programma ievada cilpu, izdrukā ziņojumu seriālajā monitorā un ieslēdz skaņas signālu

else {digitalWrite (zummer, LOW);

Programma pārējo funkciju ievada tikai tad, ja vērtība ir mazāka par iestatīto. Šī funkcija izslēgs skaņas signālu, ja iestatītā vērtība būs lielāka par sensora vērtību, kas norāda, ka lietus nav.

Arduino lietus detektēšanas sistēmas darbība

Šī sistēma darbojas tā, ka lietus laikā lietus ūdens darbojas kā sprūda, kas ieslēdz skaņas signālu. Jo lietus Drop Sensor Arduino kodeksā, mēs definējām, ka adatas 5, un A0 ir svilpe un lietusgāzes. To darot, mēs varam mainīt tapas definētajā funkcijas daļā, un atlikusī koda daļa netiks skarta. Tas padarīs programmētāju viegli rediģēt tapas.

Tukšumā cilpa, tad analogRead komanda skan vērtību no sensora. Nākamajā rindā komanda Serial.println (vērtība) izdrukā vērtību seriālajā monitorā. Tas būs noderīgi atkļūdošanas laikā. Kartes funkcija iezīmē ienākošo vērtību starp 0–225. Funkcijas formāts kartei ir karte (vērtība, min vērtība, maksimālā vērtība, kartējamā vērtība minimālajai vērtībai, kartējamā vērtība maksimālajai vērtībai). Skaņas signāls tiks ieslēgts vai izslēgts atkarībā no iestatītās vērtības un sensora izejas. Funkcijā if šī vērtība tiek salīdzināta ar iestatīto vērtību. Ja vērtība ir lielāka par iestatīto, tā ieslēdz skaņas signālu. Ja vērtība ir mazāka par iestatīto, skaņas signāls tiks izslēgts.

Pilnīgu darbu var atrast zemāk esošajā videoklipā. Šī ir viena no daudzajām lietojumprogrammām, tas pats princips būs redzams stikla tīrītājos, citās mājas automatizācijas, lauksaimniecības nozarēs utt. Ceru, ka sapratāt projektu un izbaudījāt ko noderīgu. Ja jums ir kādi jautājumi, izmantojiet zemāk esošo komentāru sadaļu vai izmantojiet mūsu forumus citiem tehniskiem jautājumiem.