Waterhoogteregelaar: 7 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Voor het vak Metingen voor Water van de TU Delft moesten we ons eigen meetapparaat bouwen dat de resultaten ervan op internet zet. We mochten zelf kiezen welke hoeveelheid we wilden meten over water. We besloten een apparaat te maken dat de waterhoogte in een container kan meten en regelen.

We kregen een Particle Photon verbonden met internet. Er was ook een breed scala aan verschillende sensoren die we konden gebruiken. Daarnaast hadden we de beschikking over allerlei materialen en apparaten, zoals pompen, batterijen, hout etc.

In de volgende stappen gaan we uitleggen hoe we onze waterhoogteregelaar bouwen.

Stap 1: De componenten

Om dit apparaat te maken heb je nodig:

• Deeltjesfoton
• Ultrasone sensor (we gebruikten een HC-SR04)
• Mosfet (we gebruikten een IRF520)
• Onderwaterpomp
• Slang
• 12V voeding (we gebruikten een Eagle HP003C)
• Sommige mannelijke en vrouwelijke kabels.
• Breadboard
• Micro-USB-kabel
• Led (optioneel)
• 220 Ohm Weerstand
• Plank of paal om de apparaten aan te bevestigen
• Emmers
• container

Gereedschap:

• Duct tape
• Schroevendraaier
• Nipper

Stap 2: De ultrasone sensor aansluiten

We beginnen met het aansluiten van de ultrasone sensor op de Particle Photon. De Photon is bevestigd aan het broadboard, zodat we de apparaten gemakkelijk kunnen aansluiten. We verbinden de VCC-pin met de Vin op de Photon. De Trig- en de Echo-pinnen zijn verbonden met de digitale pinnen van het foton. We gebruikten D4 voor de Trig en D5 voor de Echo. De grondpen was verbonden met de grond op het foton.

Met de code zou de ultrasone sensor nu moeten werken.

Stap 3: De pomp aansluiten

De pomp & voeding aansluiten op de Mosfet:

We beginnen met het aansluiten van de 12V-pomp op de mosfet-module. De pomp heeft een positieve en negatieve kabel die we aansluiten op de V+ en V- ingangen op de mosfet.

Om de pomp van stroom te voorzien sluiten we een 12 volt voeding aan. We gebruikten een schakelende voeding die was ingesteld op 12 volt. We hebben de kop van de voedingskabel afgesneden zodat we deze op de mosfet konden aansluiten. Deze kabels werden aangesloten op de Vin- en GND-poorten van de mosfet. De voeding kan in een wandcontactdoos worden gestoken.

De Mosfet verbinden met de Photon:

De GND-pin op de mosfet is verbonden met de grond op de Photon. De VCC-pin op de mosfet naar de Vin op de Photon. De SIG-pin is verbonden met een digitale pin op de Photon (we gebruikten D1).

Stap 4: De installatie maken

Met alle onderdelen aangesloten op de Photon zijn we klaar om onze opstelling te creëren.

We hebben drie houten planken gebruikt om een L-vormige paal te maken om de apparaten aan te bevestigen. Deze L wordt ondersteboven in het water geplaatst.

Aan de onderkant van deze paal hebben we de pomp bevestigd, dit uiteinde wordt in het water geplaatst.

Bovenaan de paal hebben we het breadboard met de Photon geplaatst.

Tussen de Photon en de pomp wordt de mosfet module geplaatst.

De ultrasone sensor wordt bovenaan op het naar beneden gerichte deel van de paal geplaatst.

Het enige wat we nu nog moeten doen is de Photon van onze code voorzien en het apparaat is klaar voor gebruik!

Stap 5: De code toevoegen

De gebruikte arduino-code staat hierboven.

In onze code hebben we een kritische waterhoogte van 10 centimeter gehanteerd. Deze waarde kan worden gewijzigd om aan uw eigen behoeften te voldoen. Hiervoor moet u de waarden in de if-lus wijzigen.

De 80 die wordt gebruikt bij het berekenen van h is de hoogte van onze sensor boven de onderkant van de paal. Deze waarde kan variëren afhankelijk van de hoogte van uw sensor.

Gebruik een micro-usb-kabel om de foton op uw computer aan te sluiten en de code naar de foton te flashen.

Stap 6: Een led-indicator toevoegen (optioneel)

We hebben ook een Led toegevoegd als visuele indicator om te laten zien of het waterniveau te hoog is. Dit is optioneel en niet nodig om het apparaat te laten werken.

De Led wordt op het breadboard geplaatst en aangesloten op dezelfde digitale pin als de mosfet. De Led is ook verbonden met de grond. Tussen de Led en de digitale pin hebben we een 220 Ohm Weerstand geplaatst.

De Led gaat nu branden als we water aan het pompen zijn.

Stap 7: Het voltooide apparaat gebruiken

Het apparaat is nu klaar en klaar om de waterhoogte te meten en te regelen!

Plaats het apparaat in een container en begin het te vullen met water. Wanneer de waterhoogte de aangegeven kritische waarde bereikt, moet het apparaat beginnen met het wegpompen van water totdat het onder deze waarde is.