Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Сучасні інновації щільно увійшли в наш повсякденний побут, і допомагають людині буквально на кожному кроці в рішенні побутових і виробничих завдань. У зв'язку з подорожчанням енергетичних і природних ресурсів багато хто намагається економити їх витрата будь-яким доступним способом. Одним з варіантів таких ноу-хау є застосування дощової води замість класичного водопостачання. Технологія досить проста - під час випадання опадів вода збирається в резервуарах, а потім у міру необхідності використовується для потреб замість водопровідної.
Єдиним недоліком такої системи є мінливість заповнення резервуара з дощовою водою, через що цю нестачу доводиться заповнювати водопровідною водою. Для цього можуть застосовуватися як ручні способи, так і автоматичні, причому останні не вимагають постійного контролю з боку людини. Автоматичний контроль рівня заповнення резервуара досить добре реалізується на базі мікроконтролера Arduino. При цьому в резервуарі буде знаходитися мінімальний рівень води, а інший обсяг залишається вільним для подальшого наповнення дощовою водою.
Принцип дії автоматичного клапана з Arduino
Схема для управління клапаном автоматичного заповнення резервуара з дощовою водою включає в себе такі елементи:
- Сервопривод - призначений для відкриття і закриття клапана (підходить будь-який пристрій, що працює через зворотний зв'язок і дозволяє контролювати положення переміщуваного пристрою);
- Датчик - для вимірювання кількості води (рекомендується встановлювати моделі, що вимірюють опір води в резервуарі);
- Плата Arduino - для подачі керуючих сигналів на сервопривід в залежності від одержуваних даних з датчика;
- Макетна плата - використовується для зручності з'єднання всіх елементів мережі, але можна обійтися і без неї, використовуючи класичну пайку проводів.
Для цього вам необхідно зібрати схему, як показано нижче:
Потім завантажте на Arduino програмне забезпечення (конкретний варіант програми запропонований нижче). Дана операція проводиться через ПК за допомогою IDE виходу на Arduino.
Принцип дії клапана автозаповнення полягає в наступному: датчик води являє собою дві ділянки провідника, між якими є зазор. При зануренні їх в воду через зазор протікає якась величина струму, і чим більше води в ємності, тим більшу провідність буде мати всі водний простір. Відповідно, зі зменшенням обсягу води буде зменшуватися і величина струму, що протікає. Залежно від величини струму, що протікає, з датчика буде подаватися сигнал на плату Arduino, яка відповідно до завантаженої на неї програмою буде давати команду сервоприводу звузити або збільшити канал подачі води з системи центрального водопостачання.
Зрозуміло, що програма написана для певного типу пристрою зі своїм обсягом контейнера, діаметром труби і параметрами роботи. Якщо ви застосуєте її для власного резервуара і сервоприводу, то доведеться трохи підлаштувати клапан, привід і інші елементи конструкції для коригування роботи системи автозаповнення на базі Arduino.
Для цього вам доведеться досвідченим шляхом відрегулювати роботу автозаповнення, щоб домогтися потрібного результату. Зауважте, клапан повинен саме притискати вхідний отвір на системі центрального водопостачання, якщо він його просто прикриє, вода все одно продовжить просочуватися. Тому при монтажі системи можете встановлювати додаткові ущільнювачі і кріпильні деталі, що забезпечують потрібну герметизацію і механічну міцність.
Приклад установки датчика і його випробування
Після того як вищенаведена схема зібрана, її необхідно випробувати:
- Для початку перегляньте місця з'єднання всіх проводів - в них повинен забезпечуватися хороший електричний контакт.
- Далі випробуйте датчик на будь-якої зручної ємності з водою, він повинен забезпечувати щільне закриття клапана.
- Якщо клапан повністю не прилягає через недостатнє ходу сервоприводу або той його через чур перегинає, то величину руху можна змінити в рядку команди if (input_val <500) зменшуючи або збільшуючи цифровий показник;
- Елементи водопроводу також перевіряються на герметичність - навряд чи ви багато заощадите на що протікають трубах і місцях їх кріплення до резервуару.
Коригування програми проводиться на комп'ютері, а після її завантажують на плату Arduino повторно. Процедуру повторюють до тих пір, поки не буде досягнута потрібна вам щільність прилягання.
Програма для завантаження на мікроконтролер:
Клапан автозаповнення на базі Arduino (532 bytes, завантажено: 27)