Suv yumshatuvchi tuz darajasi monitor: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Suv yumshatgichlari ion almashinuvi deb ataladigan jarayon yordamida ishlaydi, bunda qattiq suvdan kaltsiy va magniy ionlari natriy xlorid (tuz) bilan maxsus qatron orqali almashadi. Suv bosimli idishga tushadi, u erda qatron boncuklari bo'ylab harakatlanadi va kaltsiy va magniy natriy bilan almashtiriladi. Qatronli boncuklar oxir -oqibat charchab qoladi va boshqa qattiq minerallarni ololmaydi. Qayta to'ldirish yoki qayta tiklash jarayoni sho'r suvli eritmani qatronli boncuklar orqali o'tkazadi, u qattiqlikdagi minerallarni ajratadi va ularni drenajga zararsiz yuvadi. Qatronli boncuklar yangilangan holda qoldiriladi va yumshoqroq suv tayyorlashga tayyor bo'ladi.

Ion almashtiruvchi suv yumshatgichlari har xil shakl va o'lchamda bo'ladi, lekin ularning umumiy jihatlari bor: muntazam suv ta'minotini kafolatlash uchun bir necha haftada tuz bilan to'ldirish kerak bo'lgan sho'r suv idishi. Suvni yumshatuvchi asboblar jozibali uskunalar emas, shuning uchun ular etib bo'lmaydigan joyga olib ketiladi, ya'ni tuz darajasini tekshirish uchun maxsus tashrif buyurish kerak. Ko'proq tuzni qo'shish uchun uy xo'jaliklarining a'zolari qattiq suvni bilishadi, chunki tuz yumshatgichda past bo'lsa, eslatuvchi yuborish mumkin. Bu yo'riqnomada har bir soatda suv yumshatgichidagi tuz darajasini o'lchash uchun diapazon sensori ishlatiladi va natija ThingSpeak -da e'lon qilinadi. Tuz darajasi pasayganda, ThingSpeak sho'r idishni tuz bilan to'ldirish uchun elektron pochta xabarini yuboradi, bu loyihaning barcha komponentlari eBay -da mavjud, odatdagidek, eng arzon qismlari Osiyodan. Hatto barcha komponentlarni sotib olish kerak bo'lsa ham, umumiy qiymati taxminan 10 AQSh dollarini tashkil qiladi. Ushbu loyihani amalga oshirish uchun Arduino IDE -ni lehimlash yoki ishlatish kabi ko'plab ko'nikmalar kerak. Bu usullarning barchasi boshqa ko'rsatmalarni o'z ichiga oladi va bu erda takrorlanmaydi.

Ta'minotlar

AA batareya ushlagichi VL53L0X o'lchovli modul BAT43 Shottky diodli 100nF kondansatör 2 x 5k rezistor 2 x 470 Ohmli rezistorlar FT232RL seriyali adapter moduli AA o'lchami Lityum tionil xlorli batareya ESP-07 mikrokontroller moduli.

1 -qadam: Tuz darajasini aniqlash vositasi

VL53L0X suv yumshatgichidagi tuz sirtini sezish uchun ishlatiladi. Sensor yorug'lik impulsini yuborish va orqaga qaytarish uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchash orqali ishlaydi. Eng yaxshi natija - bizda tuzli idishda bo'lgani kabi, qorong'uda oq aks ettiruvchi sirtdan foydalanish. Sensorning o'zi juda kichik va uni boshqarish qiyin. Shunday qilib, uni I2C interfeysi bo'lgan modul sifatida sotib olish mumkin. Bu Arduino yoki Raspberry Pi kabi boshqa mikrokontrollerlar bilan ulanishni ancha osonlashtiradi. Lazer va sensorli oynalar juda kichik bo'lgani uchun, yopishtiruvchi plyonka qatlami qurilmani to'sib qo'yadigan axloqsizlikni to'xtatish uchun ishlatiladi. Modul suv yumshatgichning tepasida yotishi kerak, shuning uchun simlar yoki lehim sensor tomonida chiqmasligi kerak. modul. Bunga modulni lehim paytida, datchikni pastga, yog'och bo'lagiga, lehimni to'xtatish yoki datchik tarafidagi sim hosil qilish orqali erishildi.

2-qadam: ESP-07 dasturlash

Tuz darajasi monitorining batareyasini boshqarishni maqsad qilgan, shuning uchun kutish oqimini minimallashtirish va batareyaning kamida bir yil ishlashini ta'minlash uchun ESP8266 chip modulining yalang'och versiyasi tanlangan. Voltaj regulyatorlari va USB interfeysini o'z ichiga olgan ba'zi murakkab versiyalardan farqli o'laroq, ushbu loyihada ishlatiladigan ESP-07 yalang'och suyaklariga qo'shimcha komponentlar qo'shilishi kerak. sinov paytida ketma -ket port. Shuni yodda tutingki, hamma narsa to'g'ri ishlayotganidan xursand bo'lgandan so'ng, ketma -ket adapter o'chiriladi, uni juda qattiq qilmang. Ba'zi sabablarga ko'ra, sensor ishlashi uchun SDA va SCL liniyalarini almashtirish kerak edi, agar diapazon to'liq miqyosda yopishtirilgan bo'lsa, buni sinab ko'ring. Balki Xitoy ishlab chiqarishining g'alati ishi? Lityum tionilxloridli akkumulyator bu loyihani quvvatlantirish uchun ishlatiladi. Bu batareyaning AA o'lchami 3,6V va 2600 mA / soat quvvatga ega, ESP-07 ni quvvatlantirish uchun ideal. Bu batareyalarni maxsus akkumulyator etkazib beruvchilardan topish mumkin, lekin odatiy savdo nuqtalarida emas. O'ylaymanki, ular odatdagidan ikki barobar ko'proq batareyada keng jamoatchilikni bo'shashiga yo'l qo'ymaydilar!

ESP-07 kuchga kirganda, pinlar ishga tushirish tartibini tugatmaguncha g'alati ishlar qiladi. Xavfsizlik chorasi sifatida, rezistorlar modul chiqishlariga ulanishga kiruvchi oqimlarning oldini oladi, bu loyihaning Arduino eskizi matnli faylda biriktirilgan. Odatdagidek, siz uni yo'riqnoma ma'lumotlari va ThingSpeak hisob qaydnomangizdan API kaliti bilan tahrir qilishingiz kerak bo'ladi. Shuningdek, Wi -Fi ulanish vaqtini tezlashtirish va tokni tejash uchun statik IP -manzil ishlatiladi. Bu tarmoqqa mos keladigan IP manzillarini o'zgartirishni o'z ichiga olishi mumkin. E'tibor bering, vergul IP -manzilda emas, balki davrda ishlatiladi! Agar sizga ko'proq yordam kerak bo'lsa, Internetda miltillash va ESP8266 -ni ishlatish haqida juda ko'p ma'lumotlar mavjud. Xulosa qilib aytganda, miltillash quyidagicha davom etadi:

Kompyuterda Arduino IDE -ni ishga tushiring va ESP8266 taxtasi o'rnatilgan va tanlanganligiga ishonch hosil qiling Sensor va WiFi uchun kutubxonalarni o'rnatishingiz kerak bo'lishi mumkin Quyida biriktirilgan monitor sketchiga yuklang va kerak bo'lganda o'zgartiring Eskiz kompilyatorlarini xatosiz tekshiring GPIO0 -ni 5k qarshilik orqali erga ulang Batareyani ushlagichga ulang USB adapterini ulang Yuklab olish kodi uning to'g'ri ulanganligini tekshiring Batareyani chiqarib oling va keyin GPIO0 aloqasini uzing. Seriyali monitorni ishga tushiring va batareyani almashtiring Modul uyquga ketgunga qadar siz eskizdan ketma -ket bosma nashrlar bilan kutib olishingiz kerak.

Taxminan 20 soniyani qisqartirish disk raskadrovka jarayonini ancha osonlashtiradi. Shuningdek, yo'riqchingizga qarab, ishonchli havola berish uchun ulanish vaqtini sozlash talab qilinishi mumkin. Hammasi ishlagandan so'ng, USB adapterini olib tashlash mumkin va monitorni xizmatga ulash mumkin.

3 -qadam: Yakuniy simlar

Agar monitor biz xohlagan tarzda sozlangan deb o'ylasak, simlarni rasmdagi kabi tartibga solish mumkin. Qizil rangli LEDni olib tashlash kerak, chunki bu chuqur uyqu paytida quvvatni to'kishdir. U tornavida bilan yumshoq tarzda o'ralishi yoki lehimsiz bo'lishi mumkin. Agar Wi -Fi signali past tomonda bo'lsa, tashqi antennani ulash orqali diapazonni yaxshilash mumkin. Bunday holda, sopol antennani birlashtiruvchi havola LED kabi o'chirilishi kerak. ESP-07 keramik antenna ulanishisiz ishlayotgan bo'lsa, har doim tashqi antenna ulangan bo'lishi kerak.

4 -qadam: Sensorni o'rnatish

Sensor sho'r idishda eng yuqori tuz sathidan yuqori o'rnatilishi kerak. Ushbu o'rnatishda suv yumshatgichining qopqog'i sensorni joylashtirish uchun qulay joy ekanligini isbotladi. Qopqoqda teshik ochiladi, shunda datchik tuz darajasini ko'radi. Brin aralashmasi juda korroziv bo'lgani uchun teshikni yopish va sensorni himoya qilish uchun yopishtiruvchi plyonka qatlami ishlatiladi. Batareya va ESP-07, shuningdek, qopqog'idagi sensor yoniga o'rnatilishi mumkin, agar Wi-Fi signal kuchi cheklangan bo'lsa, har doim tashqi antennani ulash imkoniyati mavjud. faqat qopqoqning yuqori qismiga yopishtirilgan, chunki suv yumshatgich shkafga tiqilgan. Aniqroq holatlarda to'g'ri ish kerak bo'ladi.

5 -qadam: Batareya muddati

Batareyaning ishlash muddatini taxmin qilish uchun biz monitor uyg'onganida kutish oqimi va oqimini o'lchashimiz kerak. Bu juda qiyin bo'lib chiqdi, chunki ESP-07 hisoblagichlar diapazonini o'zgartirish kabi o'zgartirishlar kiritishda osongina qulflanishi mumkin. Oxirgi yechim 0,1 Ohmli rezistorni quvvat simiga qo'shish va uyg'onish davrida tokni o'lchash edi. Har bir o'lchov 6,7 sekund davom etdi, o'rtacha 77mA, uyqu oqimi elektr simiga parallel ravishda diod va 5k rezistorni qo'yish orqali o'lchandi. Diyot uyg'onish oqimini o'tkazadi, lekin past kutish oqimi rezistor tomonidan o'tkaziladi. Bu 28,8 uA kutish oqimini berdi, dasturda uxlash vaqti o'lchovlar oralig'ida taxminan 1 soatga o'rnatiladi. Bir yil davomida monitor 250 mA / soat kutish rejimida, 1255 mA / soat yoki jami 1505 mA / soat quvvat sarflaydi. Bu monitorda ishlatiladigan 2600 mA / soat akkumulyator batareyasi bir yil davomida osonlik bilan xizmat qilishi mumkin. Tuz darajasini kamroq o'lchash orqali batareyaning ishlash muddati uzaytirilishi mumkin. Afsuski, ESP-07 uyqu vaqtini bir soatdan ko'proq vaqtga uzaytirish mumkin emas. Bu muammoning bir yo'li-ESP-07 ni har soatda uyg'otish va keyin uni yana uyquga qaytarish. Modemni uyg'otmaslik varianti mavjud va jadvalda bu sarflangan quvvatni ikki baravar kamaytirishi ko'rsatilgan. Tuz darajasini kuniga atigi 4 marta o'lchab, biz batareyaning ishlash muddati taxminan 5 yilni kutishimiz mumkin. Quyidagi kod ESP8266 RTC xotirasidan modul necha marta qattiq uyquda bo'lganini saqlash uchun ishlatiladi. Ushbu eskizda o'lchov qilishdan oldin 6 ta uyqu davri mavjud bo'lib, ular o'qishlar orasida 7 soat vaqt ajratadi. Albatta, bu sizning arizangizga yaxshi moslashtirilishi mumkin. Har doim batareyani joyiga mahkam o'rnating, uzilgan aloqa ESP-07 ni qulflab qo'yishi va batareyani tugatishi mumkin. Batareya uzoq vaqt uyqu vaqtiga almashtirilishidan oldin bir necha yil xizmat qilishi kerak. Modulni 10 soniya uxlash bilan sinab ko'rish yaxshiroq, 7 soat - uning ishlashini tekshirish uchun uzoq vaqt …

6 -qadam: Tuz darajasi jadvali

Ikkita jadvalda suv yumshatgichidagi tuz darajasi va Wi -Fi signalining kuchi, muammoni hal qilishning foydali vositasi ko'rsatilgan. Bu suv yumshatgichning regeneratsiyasi hisoblagich bilan boshqariladi va egizak tankli model bo'lib, tanklar kunning istalgan vaqtida almashishi mumkin. Tuz darajasi jadvalida regeneratsiya qachon sodir bo'lganligi ko'rsatilgan va regeneratsiyalar orasidagi vaqt suvdan foydalanish haqida tasavvur beradi. Bu monitor ko'proq tuz kerak bo'lganda emas, balki o'lchagichni yumshatgichda ham, suvning haddan tashqari ko'p sarflanishini ta'kidlashi mumkin, aks etuvchi yuzasiga qarab VL53L0X taxminan 2 m gacha bo'lgan diapazonga ega. Vaqt o'tishi bilan chuqurlik asta -sekin o'zgarib turadigan yog 'yoki suv idishlari darajasini kuzatish kabi boshqa dasturlar ham mumkin.

7 -qadam: elektron pochta orqali eslatma

Tuz miqdori pastligi haqida eslatuvchi elektron pochta xabarlarini ThingSpeak -dan yuborish mumkin. Bu APPS menyusidan ikkita ilovani o'rnatishni o'z ichiga oladi, birinchisi - MATLAB tahlili, agar tuz darajasi belgilangan chegaradan oshsa, elektron pochta xabarini yozadi va yuboradi. Boshqa ilova - bu TimeControl bo'lib, unda siz tuz darajasini qanchalik tez -tez tekshirib turishingiz mumkin. TimeControl ilovasini o'rnatish juda sezgir, bu holda tuz darajasi har kuni MATLAB Analizini ishga tushirish orqali tekshiriladi. Tuz darajasi past darajaga yetganidan so'ng, har kuni elektron pochta xabarlari yuboriladi. Bu sizning kanal identifikatoringiz va ApiKey bilan yangilanishi kerak. Bundan tashqari, sizning tankingiz uchun minimal tuz miqdori "if" so'zini kiritishi kerak. Umid qilamizki, bu ThingSpeak kodlashining murakkabliklarini o'rganmasdan elektron pochta xabarlarini qabul qilish uchun etarli tafsilotlarni beradi.