Κύκλωμα ένδειξης στάθμης καυσίμου υπερήχων

Μια ηλεκτρονική συσκευή ή κύκλωμα που ανιχνεύει και υποδεικνύει τα διάφορα επίπεδα καυσίμου σε δεξαμενή καυσίμου χωρίς φυσική επαφή, μέσω υπερηχητικών κυμάτων, ονομάζεται αισθητήρας στάθμης καυσίμου υπερήχων

Σε αυτήν την ανάρτηση μαθαίνουμε πώς να φτιάχνουμε ένα απλό κύκλωμα δείκτη στάθμης δεξαμενής καυσίμου χρησιμοποιώντας αισθητήρες Arduino και υπερήχων.

Σε κάθε όχημα, η δεξαμενή καυσίμου είναι πιθανώς το πιο σημαντικό μέρος ολόκληρου του συστήματος, καθώς η λειτουργία του οχήματος εξαρτάται αποφασιστικά από την παρουσία του καυσίμου της δεξαμενής.

Αυτό σημαίνει επίσης ότι η παρακολούθηση της στάθμης καυσίμου στη δεξαμενή καθίσταται ουσιαστικός παράγοντας για τον ιδιοκτήτη ή τον οδηγό του οχήματος.

Αν και, τα περισσότερα οχήματα είναι ήδη εξοπλισμένα με μια προηγμένη συσκευή ψηφιακής ένδειξης αισθητήρα καυσίμου, η κατασκευή του δικού σας κυκλώματος μπορεί να είναι πολύ διασκεδαστική και ικανοποιητική.

Προειδοποίηση: Αυτό το έργο προορίζεται μόνο για πειραματικούς σκοπούς. Πρέπει να γίνεται υπό την επίβλεψη ειδικών, εάν το πραγματικό καύσιμο χρησιμοποιείται για το ρευστό της δεξαμενής .

Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε πώς να φτιάχνουμε ένα κύκλωμα ένδειξης καυσίμου με βάση LED χρησιμοποιώντας ασύρματους αισθητήρες υπερήχων GSM και Arduino.

Πομπός υπερήχων αισθητήρα καυσίμου

Για να δημιουργήσετε το κύκλωμα του πομπού, θα χρειαστείτε τις ακόλουθες ενότητες:

1. Arduino NANO - 1no
2. Μονάδα υπερήχων αισθητήρα HC-SR04 - 1no
3. nRF24L01 ασύρματη μονάδα Tx / Rx - 1no

Μετά τον προγραμματισμό του Arduino, οι μονάδες θα πρέπει να καλωδιωθούν όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Ο λευκός πίνακας επάνω αριστερά δείχνει πώς πρέπει να συνδεθούν τα pinouts της μονάδας nRF24L01 με την πλακέτα Arduino.

Πως δουλεύει

Όπως μπορούμε να δούμε, υπάρχει ένα ζευγάρι αισθητήρων υπερήχων στη μονάδα. Ένας αισθητήρας στέλνει την υπερηχητική συχνότητα ή το κύμα προς την επιφάνεια του καυσίμου. Τα κύματα συγκρούονται με την επιφάνεια του καυσίμου και αντανακλούν πίσω προς τη μονάδα. Τα ανακλώμενα υπερηχητικά κύματα συλλαμβάνονται από τη δεύτερη μονάδα αισθητήρα και αποστέλλονται στο Arduino.

Το Arduino συγκρίνει τον ανακλώμενο υπερηχητικό χρόνο με τον χρόνο αναφοράς του «πλήρους ύψους» της δεξαμενής και δημιουργεί μια εκτίμηση του στιγμιαίου ύψους ή του επιπέδου του καυσίμου.

Στη συνέχεια, οι πληροφορίες κωδικοποιούνται και προωθούνται στην ασύρματη μονάδα nRF24L01. Η μονάδα nRF24L01 μετατρέπει τελικά τον κώδικα σε σήμα RF και τον μεταδίδει στην ατμόσφαιρα για τη λήψη του σήματος από τη μονάδα δέκτη.

Πώς να τοποθετήσετε τους αισθητήρες

Μόλις συναρμολογηθεί, ο αισθητήρας υπερήχων θα πρέπει να εγκατασταθεί στη δεξαμενή καυσίμου με τον ακόλουθο τρόπο:

Ο αισθητήρας υπερήχων θα πρέπει να εγκατασταθεί τοποθετώντας τις κεφαλές ανίχνευσης μέσω οπών με απόλυτες διαστάσεις και σφραγισμένη με κατάλληλο μέσο στεγανοποίησης.

Μπορούμε να δούμε ότι το ρεζερβουάρ καθορίζεται με δύο μέτρα, το ένα είναι το πλήρες ύψος και το άλλο είναι το μέγιστο ή το βέλτιστο ύψος καυσίμου μέσα στη δεξαμενή.

Θα πρέπει να σημειώσετε αυτά τα δύο μέτρα, καθώς αυτά θα πρέπει να εισαχθούν στον κωδικό προγράμματος για το Arduino.

Δέκτης αισθητήρα καυσίμου υπερήχων

Για την κατασκευή του δέκτη αισθητήρα καυσίμου θα χρειαστείτε τα ακόλουθα υλικά:

1. Arduino NANO - 1no
2. Μονάδα υπερήχων αισθητήρα HC-SR04 - 1no
3. nRF24L01 ασύρματη μονάδα Tx / Rx - 1no
4. LED όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα - 4nos
5. Piezo buzzer - 1no
6. Αντίσταση 330 Ohm 1/4 watt - 4nos

Διάγραμμα κυκλώματος

Μετά τον προγραμματισμό, οι διάφορες ενότητες μπορούν να συνδεθούν με τον ακόλουθο τρόπο:

Εδώ, το ασύρματο nRF24L01 λειτουργεί σαν δέκτης. Η κεραία καταγράφει το περιεχόμενο RF που μεταδίδεται από το κύκλωμα του πομπού και το στέλνει στο Arduino. Σύμφωνα με τον κωδικό προγράμματος, το Arduino αναλύει τον ποικίλο χρόνο υπερήχων και τον μεταφράζει σε μια αυξανόμενη ψηφιακή έξοδο.

Αυτή η ψηφιακή έξοδος που αντιστοιχεί στο στιγμιαίο ύψος ή το επίπεδο του καυσίμου τροφοδοτείται σε μια σειρά LED. Οι λυχνίες LED στη συστοιχία αποκρίνονται και φωτίζονται διαδοχικά επιτρέποντας στον ιδιοκτήτη άμεση οπτική ένδειξη της στάθμης καυσίμου.

Οι πράσινες λυχνίες LED δείχνουν μια υγιή κατάσταση του περιεχομένου καυσίμου. Το κίτρινο LED δείχνει ότι το όχημα χρειάζεται ανεφοδιασμό γρήγορα, ενώ το κόκκινο LED δείχνει μια κρίσιμη κατάσταση, σχετικά με το καύσιμο που πρόκειται να τελειώσει. Ο βομβητής ξεκινά τώρα να χτυπάει δημιουργώντας τον απαραίτητο προειδοποιητικό συναγερμό.

Κωδικός προγράμματος

Ο πλήρης κωδικός προγράμματος για τον πομπό και το δέκτη βρίσκεται στον ακόλουθο σύνδεσμο:

https://github.com/Swagatam1975/Arduino-Code-for-Fuel-Sensor

Θα πρέπει να αλλάξετε τα δύο παραδείγματα τιμών στον κώδικα με τις τιμές που μετρήσατε για το ρεζερβουάρ καυσίμου:

// ------- CHANGE THIS -------//
float water_hold_capacity = 1.0 // Enter in Meters.
float full_height = 1.3 // Enter in Meters.
// ---------- -------------- //