液体レベルインジケーターとコントローラー

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Arduino IDE

このプロジェクトについて

次の図は、超音波センサーとArduinoを示しています。作成されたモデルはプレゼンテーションのみを目的としています 。

はじめに

レベルインジケーターは、主にすべての産業部門で使用されます。小規模な作業や家庭用にも同じように実装できます。連続データの読み取りに役立つ液面センサーを構築しました。これにより、タンク内で占有されている液体の量の値がわかります。私たちが作成したシステムは、占有されている液体の量を提供するだけでなく、ポンプを使用してそれを制御するフィードバックシステムです。

建設

上の図は、私が作成したシステムの簡略化したブロック図です。 Arduinoは私たちが使用しているマイクロコントローラーです。超音波センサーHC-SR04はArduinoに接続されています。センサーはタンクの上部に取り付けられています。モデルには2つの水中ポンプを使用しました。水中ポンプは一方向です。つまり、流体をある方向から別の方向にのみ輸送できます。両方向に運転できる双方向ポンプを使用することができます。両方のポンプはArduinoから信号を受け取ります。ポンプは動作するのに12vを必要とするので、モータードライバーも使用する必要があります。 （モータードライバーはブロック図には示されていません。）

作業中

理解を容易にするために、モデルをさまざまなセクションに分割します。

• センシングシステム

• 制御システム

センシング

センシングシステムには超音波センサーHC-SR04が搭載されています。超音波範囲は20kHzを超えます。このセンサーには送信機と受信機があります。送信機は40kHzの周波数を生成します。この超音波は液面から跳ね返り、受信機で受信されます。このセンサーには4つのピンがあります。アースはArduinoのアースに与えられ、VCCは+ 3.3vまたは5vにすることができます。トリガーピンは、トランスミッタにトリガー信号を与えるために使用されます。エコーピンは、超音波からのエコーを受信するために使用されます。これから、生成および受信する超音波の期間を取得します。時間を距離に変換する必要があります。以下に以下を示します。

  duration =pulseIn（echoPin、HIGH）; //距離を計算するdistance =duration * 0.034 / 2;  

制御システム

Arduinoはセンサーからデータを受信し、ポンプに目的の信号を送ります。コードから指定されたレベルを設定できます。レベルが指定されたしきい値を超えると、タンク内のポンプに信号が送信され、しきい値を下回るまでタンクから水を汲み出し始めます。レベルが上記のしきい値を下回ると、リザーバー内のポンプがタンクへの液体のポンプを開始します。タンクと1つのポンプのみが使用されます。

将来の改善

次の方法でプロジェクトの効率を向上させることができます。

• タンクの外側に配置できる双方向ポンプを使用できます。使用する必要があるポンプは1つだけです。

• 結果はOLEDまたはLCD画面に表示できます。

• IOTに接続している場合は、データをクラウドに保存することもできます。

• IOTに接続されている場合は、液体レベルを制御したり、アプリケーションから液体レベルを確認したりできます。

• タンクがオーバーフローしたときに安全ブザーを提供することもできます。また、タンクのオーバーフローを回避するようにコードを変更することもできます。

コード

• 水位コントローラー

水位コントローラー Arduino

 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、OUTPUT）; // trigPinをOutputpinMode（echoPin、INPUT）;として設定します// echoPinを入力として設定します} void loop（）{ultrasound（）; pump（）;} void Ultrasonic（）{digitalWrite（trigPin、LOW）; delayMicroseconds（2）; // trigPinをHIGH状態に10に設定しますmicro secondsdigitalWrite（trigPin、HIGH）; delayMicroseconds（10）; digitalWrite（trigPin、LOW）; // echoPinを読み取り、音波の移動時間をマイクロ秒単位で返します。duration=pulseIn（echoPin、HIGH）; //距離の計算=期間* 0.034 / 2; //距離をシリアルモニターに出力Serial.print（ "Distance："）; Serial.println（distance）; delay（1000）;} void pump（）{if（distance> 10）{digitalWrite（tankPump 、高い）; digitalWrite（reserviorPump、LOW）; } else {digitalWrite（tankPump、LOW）; } if（distance <6）{digitalWrite（reserviorPump、HIGH）; digitalWrite（tankPump、LOW）; } else {digitalWrite（reserviorPump、LOW）; }} 

回路図