WaterLevelAlarm - SRO2001: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

قبل از توضیح جزئیات درک خود ، من یک داستان کوچک برای شما تعریف می کنم ؛)

من در کشور زندگی می کنم و متأسفانه فاضلاب شهری ندارم ، بنابراین یک سرویس بهداشتی در محل دارم که با پمپ بالابر کار می کند. همه چیز معمولاً خوب کار می کند تا روزی که به دلیل طوفان چندین روز برق من قطع شد…

می بینی با این کار کجا می روم؟ نه؟

خوب ، بدون برق پمپ مورد استفاده برای تخلیه آب از گودال دیگر کار نمی کند!

و متأسفانه برای من در آن زمان به آن فکر نمی کردم … بنابراین سطح آب بالا رفت ، بارها و بارها تا چاهی که پمپ تقریباً پر است! این می تواند به کل سیستم آسیب برساند (که بسیار گران است …)

بنابراین من این ایده را داشتم که زنگ هشدار بدهم تا وقتی آب پمپ به سطح غیر طبیعی می رسد به من هشدار دهد. بنابراین اگر مشکلی در پمپ وجود داشته باشد یا در صورت قطع برق باشد ، زنگ خطر به صدا در می آید و من می توانم بلافاصله قبل از هرگونه آسیب بزرگ مداخله کنم.

در اینجا ما به دنبال توضیح هستیم!

مرحله 1: ابزارها و قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی:

- 1 ریزتراشه PIC 12F675

- 2 دکمه سوئیچ لحظه ای

- 1 عدد LED

- 1 زنگ

- 1 ماژول تقویت DC-DC (زیرا صدای زنگ من به 12 ولت نیاز دارد تا بلند باشد)

- 4 مقاومت (180 اهم ؛ 2 x 10K اهم ؛ 100K اهم)

- 1 آشکارساز (شناور)

- 1 عدد جا باطری

- 1 برد PCB

- 1 جعبه/کیف پلاستیکی

ابزارها:

- برنامه نویس برای تزریق کد به Microchip 12F675 (به عنوان مثال PICkit 2)

- منبع تغذیه مینی 4.5 ولت

به شما توصیه می کنم اگر می خواهید کد را اصلاح کنید ، اما از CCS Compiler (shareware) نیز استفاده کنید ، از Microchip MPLAB IDE (نرم افزار رایگان) استفاده کنید. همچنین می توانید از کامپایلر دیگری استفاده کنید اما به تغییرات زیادی در برنامه نیاز دارید.

اما من به شما ارائه می دهم. فایل HEX به طوری که بتوانید آن را مستقیماً به میکروکنترلر تزریق کنید.

مرحله 2: تعهدات

- سیستم باید از نظر انرژی خودکفا باشد تا در صورت قطع برق کار کند.

- سیستم باید حداقل 1 سال دارای خودمختاری باشد (من سالی یکبار سرویس بهداشتی انجام می دهم).

- زنگ هشدار باید بتواند از فاصله متوسط شنیده شود. (حدود 50 متر)

- سیستم باید در یک جعبه نسبتاً کوچک قرار گیرد

مرحله 3: شماتیک

در اینجا این شماتیک است که با CADENCE Capture CIS Lite ایجاد شده است. توضیح نقش اجزاء:

- 12F675: میکروکنترلری که ورودی ها و خروجی ها را مدیریت می کند

- SW1: دکمه کارکرد

- SW2: دکمه تنظیم مجدد

- D1: LED وضعیت

- R1: مقاومت کششی برای MCLR

- R2: مقاومت کشویی برای مدیریت دکمه های کنترل

- R3: مقاومت محدود کننده جریان برای LED D1

- R4: مقاومت محدود کننده جریان در سنسور

- PZ1: زنگ (زنگ هشدار)

- J3 و J4: اتصالات بین آنها ماژول تقویت DC-DC

ماژول تقویت DC-DC اختیاری نیست و می توانید مستقیماً زنگ را به میکروکنترلر وصل کنید ، اما من از آن برای افزایش سطح صدای زنگ صدای خود استفاده می کنم زیرا ولتاژ کارکرد وی 12 ولت است و ولتاژ خروجی میکروکنترلر تنها 4.5 ولت است.

مرحله 4: نمونه سازی اولیه در Breadboard

بیایید اجزای سازنده را بر روی یک تخته نان مطابق شماتیک بالا مونتاژ کنیم و میکروکنترلر را برنامه ریزی کنیم!

هیچ چیز خاصی برای گفتن وجود ندارد جدا از این واقعیت که من یک مولتی متر را در حالت آمپرمتر به صورت سری به همراه سوکت اضافه کردم تا میزان مصرف فعلی آن را اندازه گیری کنم.

مصرف برق باید تا آنجا که ممکن است کم باشد زیرا سیستم باید 24 ساعته و 24 ساعته کار کند و باید دارای خودمختاری حداقل 1 سال باشد.

در مولتی متر می بینیم که وقتی میکروکنترلر با نسخه نهایی برنامه برنامه ریزی می شود ، مصرف برق سیستم تنها 136uA است.

با تغذیه سیستم با 3 باتری 1.5 ولت 1200 میلی آمپر ساعتی ، مستقل از موارد زیر را ارائه می دهد:

3 * 1200 / 0.136 = 26470 H خودمختاری ، حدود 3 سال!

من می توانم چنین خودمختاری ای کسب کنم زیرا میکروکنترلر را در حالت SLEEP در برنامه قرار داده ام ، بنابراین اجازه دهید برنامه را ببینیم!

مرحله 5: برنامه

این برنامه به زبان C با MPLAB IDE نوشته شده است و کد با کامپایلر CCS C کامپایل شده است.

کد کاملاً کامنت گذاری شده است و درک آن بسیار ساده است ، اگر می خواهید نحوه عملکرد آن را بدانید یا اگر می خواهید آن را اصلاح کنید ، منابع را بارگیری می کنم.

به طور خلاصه ، میکروکنترلر به منظور صرفه جویی در حداکثر انرژی در حالت آماده به کار است و در صورت تغییر حالت در پین 2 بیدار می شود:

هنگامی که سنسور سطح مایع فعال می شود ، به عنوان یک سوئیچ باز عمل می کند و بنابراین ولتاژ روی پایه 2 از بالا به پایین تغییر می کند). پس از آن میکروکنترلر زنگ هشدار را فعال می کند.

توجه داشته باشید که تنظیم مجدد میکروکنترلر با دکمه SW2 امکان پذیر است.

در زیر فایل زیپ پروژه MPLAB را مشاهده کنید:

مرحله 6: لحیم کاری و مونتاژ

مطابق نمودار بالا قطعات را روی PCB جوش می دهم. قرار دادن همه اجزا برای ایجاد یک مدار تمیز آسان نیست اما از نتیجه آن بسیار خوشحالم! پس از اتمام جوشکاری ، چسب حرارتی را روی سیم ها قرار دادم تا مطمئن شوم که آنها حرکت نمی کنند.

همچنین سیم هایی که در جلوی جعبه قرار دارند را با یک "لوله کوچک کننده حرارتی" گروه بندی کرده ام تا تمیزتر و محکم تر شود.

سپس پنل جلویی کیس را برای نصب دو دکمه و LED سوراخ کردم. سپس سرانجام سیمها را پس از پیچاندن آنها به یکدیگر به اجزای پنل جلویی بچسبانید. سپس چسب حرارتی برای جلوگیری از حرکت آن.

مرحله 7: نمودار عملکرد سیستم

در اینجا نمودار نحوه عملکرد سیستم است ، نه برنامه. این نوعی راهنمای کاربر کوچک است. فایل PDF نمودار را به عنوان پیوست قرار داده ام.

مرحله 8: فیلم

من یک ویدئوی کوتاه تهیه کردم تا نحوه عملکرد سیستم را نشان دهم ، در هر مرحله یک نظر ارائه می دهم.

در ویدئو ، من سنسور را با دست کار می کنم تا نحوه عملکرد آن را نشان دهم ، اما هنگامی که سیستم در مکان نهایی خود قرار دارد ، یک کابل طولانی (حدود 5 متر) وجود دارد که از زنگ هشدار به سنسور نصب شده در چاه می رود. سطح آب باید کنترل شود

مرحله 9: نتیجه گیری

در اینجا من در پایان این پروژه هستم ، این یک پروژه کوچک بسیار متوسط است اما فکر می کنم می تواند برای مبتدیان در زمینه الکترونیک به عنوان پایه یا مکمل یک پروژه مفید باشد.

من نمی دانم آیا شیوه نوشتن من صحیح خواهد بود یا نه ، زیرا من تا حدی از مترجم خودکار برای سرعت بیشتر استفاده می کنم و از آنجا که بومی انگلیسی صحبت نمی کنم ، فکر می کنم برخی از جملات احتمالاً برای افرادی که انگلیسی را کاملاً می نویسند عجیب خواهد بود.

اگر س questionsال یا نظری در مورد این پروژه دارید ، لطفاً به من اطلاع دهید!