Tabla de contenido:
- Paso 1: requisitos
- Paso 2: cableado y carcasa
- Paso 3: para programar su dispositivo conectado, conéctese con el IDE de Arduino
- Paso 4: Gestión de los datos en Ubidots
- Paso 5: resultados
Video: Construya un lector de volumen de tanque en menos de $ 30 usando ESP32: 5 pasos (con imágenes)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41
El Internet de las cosas ha traído muchas aplicaciones de dispositivos anteriormente complejas a los hogares de muchos cerveceros artesanales y productores de vino. Las aplicaciones con sensores de nivel se han utilizado durante décadas en grandes refinerías, plantas de tratamiento de agua y plantas químicas. Con la caída de los precios de los sensores, ahora tanto la industria como el bricolaje pueden monitorear el volumen de cualquier tanque, barril o bote.
Los sensores disponibles en el mercado abierto pueden detectar casi cualquier cosa y se clasifican en consecuencia. Los sensores utilizados para medir la humedad se denominan sensor de humedad, la presión se denomina sensor de presión, la distancia se denomina sensores de posición, etc. De manera similar, el sensor utilizado para medir los niveles de líquido se denomina sensor de nivel.
Los sensores de nivel se utilizan para medir el nivel de las sustancias que fluyen libremente. Dichas sustancias incluyen líquidos como agua, aceite, lodos, etc., así como sólidos en forma granular / en polvo (sólidos que pueden fluir). Estas sustancias tienden a depositarse en los tanques de los contenedores debido a la gravedad y mantienen su nivel en estado de reposo. En esta guía, aprenderá a construir su propio sensor de nivel, temperatura y humedad hecho en casa. También se incluyen instrucciones para que los datos recién recopilados se utilicen a través de Ubidots, una plataforma de habilitación de aplicaciones.
Paso 1: requisitos
- ESP32
- Sensor ultrasónico - HC-SR04
- Sensor DHT11
- Estuche de protección de plástico
- Cables de puente
- Cable micro USB
- Arduino IDE 1.8.2 o superior
- Cuenta de Ubidots - o - Licencia STEM
Paso 2: cableado y carcasa
El sensor HC-SR04 (Sensor ultrasónico) funciona con lógica de 5V. Por favor, siga las tablas y el diagrama para realizar las conexiones correctas entre el ESP32 y el sensor ultrasónico, también entre el ESP32 y el sensor DHT11 (Sensor de temperatura y humedad).
Construí un pequeño prototipo con un tanque del tamaño de una escala para mostrar las funciones del sensor, pero un prototipo final con su estuche debería verse como el de arriba.
Como puede ver, el sensor ultrasónico debe estar en la parte superior del tanque, por lo que con él vamos a poder medir la distancia entre la parte superior del tanque y el punto final de la sustancia. Luego, coloque la temperatura y la humedad. Sensores para monitorear el medio ambiente.
Paso 3: para programar su dispositivo conectado, conéctese con el IDE de Arduino
Antes de comenzar con el ESP32, configure su placa con el IDE de Arduino. Si no está familiarizado con la configuración de una placa, consulte el artículo a continuación y siga paso a paso hasta que haya compilado la placa:
Conecte el ESP32-DevKitC a Ubidots
Una vez compilada la placa, instale las bibliotecas necesarias para ejecutar los sensores: "PubSubClient" y "DHT:"
Vaya a Sketch / Program -> Incluir biblioteca -> Administrador de bibliotecas e instale la biblioteca PubSubClient. Para simplemente encontrar la biblioteca correcta, busque PubSubClient dentro de la barra de búsqueda
2. Vaya al repositorio de la biblioteca para descargar la biblioteca DHT. Para descargar la biblioteca, haga clic en el botón verde llamado "Clonar o descargar" y seleccione "Descargar ZIP".
3. Ahora, de vuelta en el IDE de Arduino, haga clic en Sketch -> Incluir biblioteca -> Agregar biblioteca. ZIP
4. Seleccione el archivo. ZIP de DHT y luego "Aceptar" o "Elegir"
5. Cierre el IDE de Arduino y ábralo de nuevo. Es necesario reiniciar; no omita este paso.
Ahora es el momento de comenzar a codificar:) Copie el código a continuación y péguelo en el IDE de Arduino.
Vaya al siguiente enlace para encontrar el código.
A continuación, asigne los parámetros: nombre y contraseña de Wi-Fi, además de su TOKEN de Ubidots único. Si no sabe cómo ubicar su Ubidots TOKEN, consulte este artículo a continuación.
Cómo obtener tu Ubidots TOKEN
Una vez que haya pegado su código y asignado el wifi apropiado, verifique en el IDE de Arduino. Para verificar, en la esquina superior izquierda de nuestro IDE de Arduino verá los iconos a continuación. Elija el icono de la marca de verificación para verificar cualquier código. Una vez verificado, recibirá un mensaje de "Compilación finalizada" en el IDE de Arduino.
A continuación, cargue el código en su ESP32. Elija el icono de flecha hacia la derecha junto al icono de marca de verificación para cargar. Una vez cargado, recibirá un mensaje de "Carga finalizada" en el IDE de Arduino.
¡Con esto, su sensor ahora está enviando los datos a Ubidots Could!
Paso 4: Gestión de los datos en Ubidots
Si su dispositivo está conectado correctamente, verá un nuevo dispositivo creado dentro de la sección de su dispositivo en su aplicación Ubidots. El nombre del dispositivo será "esp32", también dentro del dispositivo verá las variables distancia, humedad y temperatura:
Si desea cambiar los nombres de sus dispositivos y variables a uno más amigable, consulte este artículo:
Cómo ajustar el nombre de su dispositivo y el nombre de la variable
A continuación, para calcular el volumen de sustancias que fluyen libremente en el tanque, necesitamos crear una variable derivada para calcular un valor de volumen.
La Variable Derivada nos permite construir operaciones usando las variables predeterminadas, por lo que en este caso vamos a aplicar la fórmula de volumen con la característica de un tanque cilíndrico donde:
- Pi = La relación entre la circunferencia de un círculo y su diámetro (constante)
- r = El radio del tanque
- h = La altura del tanque
Haga clic en "Agregar variable" y seleccione "Derivado". Como puede ver en la nueva ventana, debe adjuntar la fórmula en el campo.
Una vez que haya adjuntado la fórmula con las características de su tanque, seleccione la variable "distancia".
Con su fórmula ingresada, su volumen comenzará a leer en su aplicación Ubidots.
Paso 5: resultados
¡Ahora su sensor está listo para comenzar a trabajar! Arriba puede ver la función del sensor de nivel a diferentes volúmenes.
Para obtener más información sobre los widgets y eventos de Ubidots, consulte estos videos tutoriales.
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