Kam xarajatli suv oqimi sensori va tashqi displey: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:29

Suv - qimmatbaho manba. Millionlab odamlar toza ichimlik suviga ega emaslar va har kuni 4000 ga yaqin bolalar suv bilan yuqadigan kasalliklardan o'lishadi. Shunga qaramay, biz o'z resurslarimiz bilan isrofgarchilikni davom ettirmoqdamiz. Loyihaning asosiy maqsadi - suvdan barqaror foydalanish xatti -harakatlarini rag'batlantirish va global suv muammolari to'g'risida xabardorlikni oshirish. Bu quvur ichidagi suv oqimini qo'pol tarzda aniqlash va atrofdagi displeyni boshqarishni o'rgatadi. Men piezo transduser, bir nechta LED va arduino ishlataman. Bu qurilma barqaror xulq -atvorni rag'batlantiradigan va suvdan foydalanish to'g'risida xabardorlikni oshiradigan ishonchli texnologiyaga aylanadigan narsalarning qo'pol prototipidir. Bu Stacey Kuznetsov va Erik Paulosning Karnegi Mellon Universiteti Insonlar Kompyuterlari bilan O'zaro Instituti Laboratoriyasidagi loyihasi. Stacey [email protected]://staceyk.orgEric [email protected]:// www. paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Quyidagi videoda suv oqimini aniqlash uchun piezo element o'rniga mikrofon ishlatilgan ushbu loyihaning oldingi versiyasi ko'rsatilgan. Siz piezo o'tkazgichdan foydalanganda yaxshiroq ishlashga erishasiz, shuning uchun bu ko'rsatma piezo yondashuvini batafsil bayon qiladi. Briam Lim, Bryan Pendleton, Kris Xarrison va Styuart Andersonga ushbu loyihaning g'oyalari va dizayniga yordam bergani uchun alohida rahmat!

1 -qadam: materiallarni yig'ish

Sizga kerak bo'ladi:- Breadboard- Mikrokontroller (men Arduino ishlatardim)- Mastik- Piezo o'tkazgich (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402)- Bir nechta LED (men 2 ta sariq rang ishlatganman, 2 qizil, 2 yashil)- sham ushlagichi yoki shunga o'xshash o'lchamdagi idish- sim- 1 Mohm (yoki boshqa katta qiymatli) rezistor- 4,7K rezistorlar (3)- 1K rezistorlar (1)- past qiymatli rezistorlar (LEDlar uchun)- Qisqartiruvchi simlar- o'tish simlari- mastik op-amp (LM613)

2 -qadam: O'chirish sxemasini yarating

O'chirish piezodan signalni kuchaytirish uchun kuchaytirgichdan va asosiy kuchlanishni ko'tarish uchun kuchlanish taqsimlagichidan iborat. Ikkala kirish o'rtasida signal uchun tortiladigan qarshilik vazifasini bajaruvchi piezoni tashkil etuvchi yuqori qiymatli qarshilik mavjud.

3 -qadam: O'chirish tizimini tekshiring

Piezoni sxemaga ulang va arduino -ni ulang. Voltajni ajratuvchi asosiy kuchlanishni 2,5 V ga o'rnatadi, shuning uchun signalning tayanch ko'rsatkichlari Arduino analog pinasida 512 atrofida bo'lishi kerak (0 dan 1023 gacha). Meniki 520 atrofida +/- 30 tebranadi. Siz bu raqam atrofida tebranishlarni ko'rishingiz mumkin.

4 -qadam: Sensorni tebranishlarni aniqlash uchun sozlang

Kran ochilganda, trubaning tebranishi piezo o'zgaruvchan tok hosil bo'lishiga olib keladi. Asosiy o'qish 520 atrofida pasayganligi sababli siz tebranishlarni aniqlash uchun shu raqam atrofida amplitudani hisoblashingiz mumkin. Mening ostonam 130 ga o'rnatildi, lekin siz sezmoqchi bo'lgan tebranish turiga va piezoning sezgirligiga qarab uni oshirishingiz yoki kamaytirishingiz mumkin. Signalni sinab ko'rish uchun piezoni tekis yuzaga mahkamlang. Arduino -da qanday o'qishlar borligini ko'rish uchun har xil joylarga tegib turing. Bu tasodifiy statik oqim tufayli noto'g'ri pozitivlikdan saqlaydigan to'lqin amplitudasini aniqlashning qo'pol usuli. Bundan tashqari, FFT kabi yanada ilg'or usullardan foydalanish mumkin.// Sample Codeint sensor = 2; // Analog inint val = 0; // analog pinint avg uchun joriy o'qish; // MIDPOINT = 520 to'lqin amplitudasining o'rtacha ishlaydigan o'rtacha qiymati; // Base readingvoid ni sozlash () {Serial.begin (9600); avg = MIDPOINT; // o'rta nuqtada o'rtacha qiymatni belgilang} void loop () {val = analogRead (sensor); // Hisob to'lqin amplitudasi, agar (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } else {val = MIDPOINT - val; } // ishlaydigan o'rtacha ko'rsatkichni hisoblang, amplitudasi avg = (avg * 0,5) + (val * 0,5); agar (o'rtacha> 130) {// tebranish aniqlansa! Serial.println ("TAP"); kechikish (100); // Seriya portining ortiqcha yuklanmaganligiga ishonch hosil qilish uchun kechikish}}

5 -qadam: Atrofdagi displeyni yarating

Agar sizning sensoringiz to'g'ri ishlayotgan bo'lsa, siz ma'lumotni ko'rsatish uchun atrof -muhit displeyini qo'shishingiz mumkin. Mening LED -larimiz har bir rang ikkita LED bilan yoritilgan qilib bog'langan. Buning uchun har bir rangning "kirish" (qisqa) simini bir-biriga ulang va Arduino-ga ulanishdan oldin past qiymatli rezistordan foydalaning. Barcha LED-larning topraklama simini ulang va Arduino-ga ulang. LEDlar ulangandan so'ng, sham ushlagichidan foydalanib, displeyni joylashtiring. Sham ushlagichi alyuminiydan qilinganligi sababli, kontaktlarning zanglashiga olib kelmasligi uchun LEDni qo'yishdan oldin idishning pastki qismiga plastmassa kabi izolyator qo'yishni xohlashingiz mumkin.

6 -qadam: Displeyni boshqarish uchun sensorlar ma'lumotidan foydalaning

Qo'llarni yuvish uchun menga taxminan 10 soniya kerak bo'ladi. Shunday qilib, men displeyni musluk ochilgandan keyingi dastlabki 10 soniyada yashil chiroqni ko'rsatadigan qilib dasturlashtirdim. 10 soniyadan so'ng, sariq LED yonadi. Agar suv 20 soniyadan keyin ham yonib tursa, displey qizil rangga aylanadi va agar kran 25 soniya yoki undan ko'proq vaqt davomida ishlamasa, qizil chiroq yonadi. O'zingizning tasavvuringizdan foydalanib, boshqa displeylarni yarating!

7 -qadam: Sensor va displeyni suv quvuriga o'rnating

Piezoni musluğa mahkamlash uchun mastik yoki loydan, ekranning tepasida esa boshqa mastik qatlamidan foydalaning. 4 -qadamdan boshlab siz chegara amplitudasini yoki "MIDPOINT" ni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Signal haroratga ham biroz ta'sir qilishi mumkin. quvurdan.

8 -qadam: Kelgusi takliflar

Siz Arduino -ni batareyadan chiqarishni tanlashingiz mumkin. Kelgusi darslik sizga to'g'ridan -to'g'ri oqayotgan suvdan quvvat olish yoki atrofdagi yorug'lik energiyasidan foydalanish orqali ushbu displeyni qanday ishlashni ko'rsatib beradi!