Aşağı Qiymətli Su Akış Sensoru və Ətraf Mühit Ekranı: 8 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:49

Su qiymətli bir qaynaqdır. Milyonlarla insanın təmiz içməli suya ehtiyacı yoxdur və hər gün 4000 -ə yaxın uşaq su ilə yoluxmuş xəstəliklərdən ölür. Buna baxmayaraq, resurslarımızla israfçılığa davam edirik. Bu layihənin əsas məqsədi daha davamlı su istifadəsi davranışını həvəsləndirmək və qlobal su problemləri haqqında məlumatlılığı artırmaqdır. Bu, bir borudakı su axınının kobud şəkildə aşkarlanması və ətraf mühitin göstərilməsinin necə aparılacağına dair təlimatdır. Bir piezo çevirici, bir neçə LED və bir arduino istifadə edirəm. Cihaz, nəticədə dayanıqlı davranışı motivasiya edən və suyun istifadəsi haqqında məlumatlılığı artıran inandırıcı bir texnologiyaya çevriləcək şeyin kobud bir prototipidir. Bu, Starney Kuznetsov və Eric Paulosun Carnegie Mellon Universiteti İnsan Kompüter Etkileşimi İnstitutunda Yaşayan Ortamlar Laboratoriyasında bir layihədir. İstehsalçı: Stacey [email protected]://staceyk.org paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Aşağıdakı video bu layihənin əvvəlki versiyasını göstərir, burada su axını aşkar etmək üçün piezo elementi yerinə mikrofon istifadə olunur. Bir piezo çevirici istifadə edərkən daha yaxşı performans əldə edəcəksiniz, buna görə də bu təlimatlı piezo yanaşmasını ətraflı şəkildə izah edir. Bu layihənin ideyalarına və dizaynına kömək edən Briam Lim, Bryan Pendleton, Chris Harrison və Stuart Andersona xüsusi təşəkkürlər!

Addım 1: Material toplayın

Lazım olacaq:- Çörək taxtası- Mikro nəzarətçi (Arduino istifadə etdim)- Mastik- Piezo çevirici (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402)- Bir neçə LED (2 sarı istifadə etdim, 2 qırmızı, 2 yaşıl)- Şamdan və ya oxşar ölçülü qab- Tel- 1 Mohm (və ya digər böyük dəyər) rezistor- 4.7K Rezistorlar (3)- 1K Rezistorlar (1)- Aşağı Qiymətli Rezistorlar (LEDlər üçün)- Kəsmə telləri- tullanan tellər- mastik op amp (LM613)

Addım 2: Dövrə qurun

Dövrə, piezodan gələn siqnalı artırmaq üçün gücləndiricidən və əsas gərginliyi qaldırmaq üçün bir gərginlik ayırıcıdan ibarətdir. Siqnal üçün açılan müqavimət rolunu oynayan piezonun iki girişi arasında yüksək dəyərli bir rezistor var.

Addım 3: Dövrəni yoxlayın

Piezo'yu dövrə bağlayın və arduino'yu bağlayın. Gərginlik bölücü əsas gərginliyi 2,5V olaraq təyin edir, buna görə siqnal üçün əsas oxunuşlar Arduino analoq pinində 512 ətrafında olmalıdır (0 ilə 1023 arasında yarı yolda). Mina 520 ətrafında +/- 30 dalğalanır. Bu rəqəm ətrafında bəzi dalğalanmalar görə bilərsiniz.

Addım 4: Titrəmələri aşkar etmək üçün sensorunuzu kalibr edin

Kran açıldıqda borunun titrəmələri piezonun dalğalı bir cərəyan yaratmasına səbəb olacaq. Əsas oxuma 520 ətrafında azaldığından, titrəmələri aşkar etmək üçün bu rəqəm ətrafında bir amplituda hesablaya bilərsiniz. Mənim ərəfəm 130 -a təyin edilib, ancaq hiss etmək istədiyiniz titrəmə növünə və xüsusi piezo parçanızın həssaslığına görə bunu artıra və ya azalda bilərsiniz. Siqnalı yoxlamaq üçün piezonun düz bir səthə yapışdırılması üçün mastik istifadə edin. Fərqli yerlərdə səthə vurmağa və ya cızmağa çalışın və fərqli intensivliklərdə Arduino -da hansı oxunuşlar aldığınızı görün. Səs -küyü azaltmaq üçün girişin hərəkətli ortalamasını hesablamağı məsləhət görürəm. Bu, təsadüfi statik cərəyan səbəbindən yalan pozitivlərin qarşısını alan dalğa amplitüdünü təyin etmək üçün kobud bir üsuldur. FFT kimi daha inkişaf etmiş metodlardan da istifadə edilə bilər.// Sample Codeint sensor = 2; // Analog inint val = 0; // Analog pinint ort üçün cari oxu; // MIDPOINT = 520 dalğa amplitüdünün işləyən ortalaması; // Base readingvoid qurulması () {Serial.begin (9600); ort = MIDPOINT; // orta nöqtədə ortalamanı təyin et} void loop () {val = analogRead (sensor); // Dalğa amplitudunu hesablayın, əgər (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } başqa {dəyər = MIDPOINT - dəyər; } // amplitüddə işləyən ortalamanı hesabla avg = (avg * 0.5) + (val * 0.5); if (ort> 130) {// titrəmə aşkar edildi! Serial.println ("TAP"); gecikmə (100); // Serial portunun çox yüklənməməsini təmin etmək üçün gecikmə}}

Addım 5: Ətraf mühit ekranı yaradın

Sensorunuz düzgün işləyirsə, məlumatları göstərmək üçün ətraf mühiti əlavə edə bilərsiniz. Mənim LED -lərim hər rəng iki LED -lə işıqlandırılacaq şəkildə birləşdirilmişdir. Bunu etmək üçün, hər bir rəngin 'in' (qısa) ucunu bir yerə bağlayın və Arduino'ya qoşulmadan əvvəl aşağı dəyərli bir rezistor istifadə edin. Bütün LED-lərin topraklama ucunu (daha uzun) Arduino-ya qoşun və LED-ləri bağladıqdan sonra ekranı yerləşdirmək üçün şamdanı istifadə edin. Şam tutucusu alüminiumdan hazırlandığından, konturu kəsməmək üçün LED -ləri taxmadan əvvəl qabın altına plastik bir parça kimi bir izolyator qoymaq istəyə bilərsiniz.

Addım 6: Ekranı idarə etmək üçün Sensor Məlumatlarından istifadə edin

Əllərimi yumağım təxminən 10 saniyə çəkir. Beləliklə, kranı açdıqdan sonra ilk 10 saniyədə yaşıl işıq göstərəcək şəkildə ekranı proqramlaşdırdım. 10 saniyədən sonra sarı LED yanır. Su 20 saniyədən sonra yanarsa ekran qırmızıya çevrilir və kran 25 saniyə və ya daha çox işləməyə davam edərsə qırmızı işıq yanıb sönməyə başlayır. Alternativ ekranlar yaratmaq üçün təsəvvürünüzdən istifadə edin!

Addım 7: Sensoru və Ekranı Su Borusuna Qurun

Piezonu musluğa bağlamaq üçün mastik və ya gildən istifadə edin və ekranı başqa bir səthə yapışdırın. 4 -cü addımdan etibarən eşik amplitüdünüzü və ya 'MIDPOINT' düyməsini yenidən düzəltməli ola bilərsiniz. Siqnal da temperaturdan bir qədər təsirlənə bilər. borunun.

Addım 8: Gələcək Təkliflər

Arduinonu batareyadan çıxarmağı seçə bilərsiniz. Qarşıdan gələn bir dərs, birbaşa axan suyun özündən enerji çəkərək və ya ətrafdakı işıq enerjisindən istifadə edərək bu ekranı necə idarə edəcəyinizi göstərəcək!