Controlador de altura del agua: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Para el curso de TU Delft Measurments for Water tuvimos que construir nuestro propio dispositivo de medición que cargará sus resultados en Internet. Se nos permitió elegir qué cantidad queríamos medir sobre el agua. Decidimos hacer un dispositivo que pueda medir y controlar la altura del agua en un recipiente.

Se nos proporcionó un fotón de partículas conectado a Internet. También había una amplia gama de sensores diferentes que podíamos utilizar. Además, teníamos acceso a todo tipo de materiales y dispositivos, como bombas, baterías, madera, etc.

En los siguientes pasos vamos a explicar cómo construimos nuestro controlador de altura del agua.

Paso 1: los componentes

Para hacer este dispositivo necesitas:

• Fotón de partículas
• Sensor ultrasónico (utilizamos un HC-SR04)
• Mosfet (usamos un IRF520)
• Bomba sumergible
• Manguera
• Fuente de alimentación de 12V (utilizamos una Eagle HP003C)
• Algunos cables macho y hembra.
• Tablero de circuitos
• Cable micro USB
• Led (opcional)
• Resistor de 220 ohmios
• Tablón o poste para conectar los dispositivos
• Cubos
• Envase

Instrumentos:

• Cinta adhesiva
• Destornillador
• Chiquillo

Paso 2: Conexión del sensor ultrasónico

Comenzamos conectando el sensor ultrasónico al Particle Photon. El Photon se adjunta a la placa ancha para que podamos conectar los dispositivos fácilmente. Conectamos el pin VCC al Vin en el Photon. Los pines Trig y Echo están conectados a los pines digitales del fotón. Usamos D4 para Trig y D5 para Echo. El pin de tierra estaba conectado al suelo en el fotón.

Con el código, el sensor ultrasónico debería funcionar ahora.

Paso 3: Conexión de la bomba

Conexión de la bomba y la fuente de alimentación al Mosfet:

Comenzamos conectando la bomba de 12V al módulo mosfet. La bomba tiene un cable positivo y negativo que conectamos a las entradas V + y V- en el mosfet.

Para suministrar energía a la bomba, conectamos una fuente de alimentación de 12 voltios. Usamos una fuente de alimentación conmutada que se estableció en 12 voltios. Cortamos la cabeza del cable de alimentación para poder conectarlo al mosfet. Estos cables se conectaron a los puertos Vin y GND del mosfet. La fuente de alimentación se puede conectar a una toma de corriente.

Conectando el Mosfet al Fotón:

El pin GND del mosfet está conectado a tierra en el Photon. El pin VCC en el mosfet al Vin en el Photon. El pin SIG está conectado a un pin digital en el Photon (usamos D1).

Paso 4: creación de la configuración

Con todas las partes conectadas al Photon, estamos listos para crear nuestra configuración.

Usamos tres tablas de madera para hacer un poste en forma de L para sujetar los dispositivos. Esta L se colocará boca abajo en el agua.

En la parte inferior de este poste colocamos la bomba, este extremo se colocará en el agua.

En la parte superior del poste colocamos el tablero con el Fotón.

Entre el Photon y la bomba se coloca el módulo mosfet.

El sensor ultrasónico se coloca en la parte superior de la parte sobresaliente del poste mirando hacia abajo.

¡Todo lo que tenemos que hacer ahora es proporcionarle nuestro código al Photon y el dispositivo estará listo para funcionar!

Paso 5: agregar el código

El código arduino usado se da arriba.

Usamos una altura de agua crítica de 10 centímetros en nuestro código. Este valor se puede cambiar para adaptarse a sus propias necesidades. Para hacer esto, necesita cambiar los valores en el bucle if.

El 80 usado para calcular h es la altura de nuestro sensor sobre la parte inferior del poste. Este valor puede variar según la altura de su sensor.

Use un cable micro usb para conectar el fotón a su computadora y flashear el código en el fotón.

Paso 6: agregar un indicador LED (opcional)

También hemos agregado un LED como indicador visual para mostrar si el nivel del agua es demasiado alto. Esto es opcional y no es necesario para ejecutar el dispositivo.

El LED se coloca en la placa de pruebas y se conecta al mismo pin digital que el mosfet. El Led también está conectado a tierra. Entre el Led y el pin digital colocamos una Resistencia de 220 Ohmios.

El LED ahora se encenderá cuando estemos bombeando agua.

Paso 7: uso del dispositivo terminado

¡El dispositivo ya está terminado y listo para medir y controlar la altura del agua!

Coloque el dispositivo en un recipiente y comience a llenarlo con agua. Cuando la altura del agua alcanza el valor crítico indicado, el dispositivo debe comenzar a bombear agua hasta que esté por debajo de este valor.