Датчик уровня воды

Содержание:

• Обзор
• Технические характеристики модуля
• Пример использования
• Часто задаваемые вопросы FAQ

---

Обзор датчика уровня воды

Arduino Датчик уровня воды предназначен для определения уровня воды в различных емкостях, где недоступен визуальный контроль, с целью предупреждения перенаполнения емкости водой через критическую отметку.

Конструкции датчиков уровня воды могут быть различными – поплавковые, погруженные, врезные. Данный датчик воды – погруженный. Чем больше погружение датчика в воду, тем меньше сопротивление между двумя соседними проводами. Датчик имеет три контакта для подключения к контроллеру.

• + – питание датчика;
• - – земля;
• S - аналоговое значение.

На вывод S подается аналоговое значение, которое можно передавать в контроллер для дальнейшей обработки, анализа и принятия решений. Датчик имеет красный светодиод, сигнализирующих о наличие поступающего на датчик питания.

---

Технические характеристики модуля

• Напряжение питания: 3.3-5 В;
• Ток потребления 20 мА;
• Выход: аналоговый;
• Зона обнаружения: 16×30 мм;
• Размеры: 62×20×8 мм;
• Рабочая температура: 10 – 30 °С.

---

Пример использования

Рассмотрим подключение датчика уровня воды к Arduino. Создадим проект звуковой сигнализации затопления помещения. При погружении датчика в воду, сигнализация издает три вида звуковых сигналов (небольшое затопление, средний уровень, критический уровень), соответствуюший трем уровням воды. Для воспроизведения звуковых можно к цифровому выводу подключить пьезоизлучатель -  электроакустическое устройства воспроизведения звука. Но при этом звук получается очень тихий. Чтобы получить громкость более приличного уровня, к цифровому выводу Arduino динамик, но не напрямую, а через транзистор. Для проекта нам понадобятся следующие детали:

• Плата Arduino Uno
• Датчик уровня воды
• Динамик 8 Ом
• Резистор 500 Ом
• Транзистор КТ503е
• Соединительные провода

Соберем схему, показанную на рисунке.

Запустим Arduino IDE. Создадим новый скетч и внесем в него следующие строчки

//  Датчик уровня воды
//  http://3d-diy.ru

// контакт подключения аналогового выхода датчика
int aPin=A0;
// контакт  подключения вывода реле
int soundPin=11;
// частота звукового сигнала
int freq[3]={587,466,293};
// переменная для сохранения значения датчика
int avalue=0;
// значение уровней
int levels[3]={600,500,400};
// текущий уровень
int level=0;

void setup()
{
// инициализация последовательного порта
Serial.begin(9600);
// настройка выводов индикации светодиодов
// в режим OUTPUT
pinMode(soundPin,OUTPUT);
}

void loop()
{
// получение значения с аналогового вывода датчика
avalue=analogRead(aPin);
// вывод значения в монитор последовательного порта Arduino
Serial.print("avalue=");Serial.println(avalue);
// вывод звука различной частоты для разных уровней погружения
if(avalue>levels[0])
tone(soundPin,freq[0],2000);
else if(avalue>levels[1])
tone(soundPin,freq[1],2000);
else if(avalue>levels[2])
tone(soundPin,freq[2],2000);
else
noTone(soundPin);
// пауза перед следующим получением значения 1000 мс
delay(1000);
}

Аналоговый вывод датчика подключен к аналоговому входу Arduino,  который представляет собой  аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с разрешением  10 бит, что позволяет на выходе получать значения от 0 до 1023. Значение аналоговых сигналов на аналоговом входе Arduino для трех уровней погружения были определены экспериментальным путем: > 400 – минимальное погружение; > 500 – средний уровень погружения; > 600 – большое погружение. Соответственно для каждого уровня погружения на динамике воспроизводится звуковой сигнал разной частоты: минимальное погружение – 293 Гц (нота ре 1 октавы); средний уровень погружения – 466 Гц (нота си-бимоль 1 октавы); большое погружение – 587 Гц (нота ре 2 октавы). При отсутствии погружения звуковой сигнал на динамике не воспроизводится.

---

Часто задаваемые вопросы FAQ

1. Не горит светодиод питания

• Проверьте наличие и полярность подаваемого на датчик питания (3,3 – 5 В).

2. При погружении в воду не изменяется значение выходного аналогового сигнала

• Проверьте соединение датчика с входом Arduino.
• Проверьте наличие и полярность подаваемого на датчик питания (3,3 – 5 В).