Postavte si čítačku objemu nádrže za menej ako 30 dolárov pomocou ESP32: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Internet vecí priniesol mnoho predtým zložitých aplikácií zariadení do domácností mnohých remeselných pivovarov a výrobcov vína. Aplikácie so snímačmi hladiny sa už desaťročia používajú vo veľkých rafinériách, čistiarňach vody a chemických závodoch. Keď ceny senzorov klesajú, priemyselné aj kutilské výrobky môžu teraz monitorovať objem akejkoľvek nádrže, suda alebo nádoby.

Senzory dostupné na voľnom trhu dokážu vycítiť takmer čokoľvek a sú podľa toho klasifikované. Senzor používaný na meranie vlhkosti sa nazýva snímač vlhkosti, tlak sa nazýva snímač tlaku, vzdialenosť sa nazýva snímač polohy a podobne. Podobným spôsobom sa senzor používaný na meranie hladín tekutín nazýva snímač hladiny.

Senzory hladiny sa používajú na meranie hladiny voľne tečúcich látok. Medzi také látky patria kvapaliny ako voda, olej, kaly, atď., Ako aj pevné látky v granulovanej/práškovej forme (tuhé látky, ktoré môžu prúdiť). Tieto látky sa v gravitácii zvyčajne usadzujú v kontajnerových nádržiach a udržiavajú svoju hladinu v pokojnom stave. V tejto príručke sa naučíte, ako si postaviť vlastný doma vyrobený snímač hladiny, teploty a vlhkosti. Zahrnuté sú tiež pokyny pre vaše novo zozbierané údaje, ktoré sa majú použiť prostredníctvom ubidots, platformy umožňujúcej aplikácie.

Krok 1: Požiadavky

• ESP32
• Ultrazvukový senzor - HC -SR04
• Snímač DHT11
• Plastové ochranné puzdro
• Prepojovacie vodiče
• Micro USB kábel
• Arduino IDE 1.8.2 alebo vyšší

• Účet Ubidots - alebo - licencia STEM

Krok 2: Zapojenie a puzdro

Senzor HC-SR04 (ultrazvukový senzor) pracuje s logikou 5V. Postupujte podľa tabuliek a schém, aby ste vytvorili správne prepojenie medzi ESP32 a ultrazvukovým snímačom, tiež medzi snímačom ESP32 a snímačom DHT11 (snímač teploty a vlhkosti).

Postavil som malý prototyp s nádržou zmenšenej veľkosti, aby som ukázal funkcie senzora, ale konečný prototyp s puzdrom by mal vyzerať ako ten vyššie.

Ako vidíte, ultrazvukový senzor by mal byť v hornej časti nádrže, takže s ním budeme môcť zmerať vzdialenosť medzi hornou časťou nádrže a koncovým bodom látky. Potom umiestnite teplotu a vlhkosť senzory na monitorovanie prostredia.

Krok 3: Ak chcete naprogramovať svoje pripojené zariadenie, spojte sa s Arduino IDE

Predtým, ako začnete s ESP32, nastavte dosku pomocou Arduino IDE. Ak nie ste oboznámení s nastavením dosky, prečítajte si článok nižšie a postupujte krok za krokom, kým tabuľu nezložíte:

Pripojte ESP32-DevKitC k Ubidots

Akonáhle je vaša doska zostavená, nainštalujte knižnice potrebné na spustenie senzorov: „PubSubClient“a „DHT:“

Prejdite na Skica/Program -> Zahrnúť knižnicu -> Správca knižníc a nainštalujte si knižnicu PubSubClient. Ak chcete jednoducho nájsť správnu knižnicu, vyhľadajte PubSubClient vo vyhľadávacom paneli

2. Prejdite do archívu knižníc a stiahnite si knižnicu DHT. Ak chcete stiahnuť knižnicu, kliknite na zelené tlačidlo s názvom „Klonovať alebo stiahnuť“a zvoľte „Stiahnuť ZIP“.

3. Teraz späť do Arduino IDE kliknite na Sketch -> Include Library -> Add. ZIP Library

4. Vyberte súbor. ZIP DHT a potom „Prijať“alebo „Vybrať“

5. Zatvorte Arduino IDE a znova ho otvorte. Vyžaduje sa reštart; tento krok prosím nepreskočte.

Teraz je čas začať s kódovaním:) Skopírujte nižšie uvedený kód a vložte ho do Arduino IDE.

Kód nájdete pomocou nasledujúceho odkazu.

Ďalej priraďte parametre: názov a heslo Wi-Fi a navyše jedinečný TOKEN Ubidots. Ak neviete, ako nájsť svoje Ubidots TOKEN, pozrite si nižšie uvedený článok.

Ako získať Ubidots TOKEN

Keď prilepíte kód a priradíte príslušnú sieť Wi -Fi, overte to v Arduino IDE. Na overenie uvidíte v ľavom hornom rohu nášho IDE Arduino nasledujúce ikony. Kliknutím na ikonu začiarknutia overíte ľubovoľný kód. Po overení dostanete v IDE Arduino správu „Hotovo kompilácia“.

Potom nahrajte kód do svojho ESP32. Odovzdajte kliknutím na ikonu šípky vpravo vedľa ikony začiarknutia. Po nahraní dostanete do IDE Arduino správu „Dokončené nahrávanie“.

Vďaka tomu váš senzor teraz odosiela údaje do Ubidots Could!

Krok 4: Správa údajov v Ubidots

Ak je vaše zariadenie správne pripojené, uvidíte nové zariadenie vytvorené v sekcii zariadenia v aplikácii Ubidots. Názov zariadenia bude „esp32“, taktiež vo vnútri zariadenia uvidíte premenné vzdialenosť, vlhkosť a teplota:

Ak chcete zmeniť názvy zariadení a premenných na príjemnejšie, prečítajte si tento článok:

Ako upraviť názov zariadenia a názov premennej

Ďalej, na výpočet objemu voľne tečúcich látok v nádrži, musíme vytvoriť odvodenú premennú na výpočet hodnoty objemu.

Odvodená premenná nám umožňuje vytvárať operácie pomocou predvolených premenných, takže v tomto prípade použijeme objemový vzorec s charakteristikou valcovej nádrže, kde:

• Pi = pomer obvodu kruhu k jeho priemeru (konštantný)
• r = polomer nádrže
• h = výška nádrže

Kliknite na „Pridať premennú“a zvoľte „Odvodené“. Ako vidíte v novom okne, do poľa musíte pripojiť vzorec.

Keď pripojíte vzorec s charakteristikami nádrže, vyberte premennú „vzdialenosť“.

Keď zadáte vzorec, váš objem sa začne čítať v aplikácii Ubidots.

Krok 5: Výsledky

Teraz je váš senzor pripravený začať pracovať! Hore môžete vidieť funkciu snímača hladiny pri rôznych hlasitostiach.

Ak sa chcete dozvedieť viac o widgetoch a akciách Ubidots, pozrite sa na tieto video návody.