Су шығынының сенсоры мен қоршаған орта дисплейі: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:28

Су - баға жетпес байлық. Миллиондаған адамдар таза ауыз суға қол жеткізе алмайды, және күн сайын 4000 -ға жуық бала судан жұқпалы аурулардан қайтыс болады. Дегенмен, біз өз ресурстарымызды ысырап етуді жалғастырамыз. Бұл жобаның негізгі мақсаты - суды пайдалану бойынша тұрақты мінез -құлықты ынталандыру және судың жаһандық мәселелері туралы хабардарлықты арттыру. Бұл құбырдағы су ағынын өрескел анықтауға және қоршаған дисплейді басқаруға арналған нұсқаулық. Мен пьезо түрлендіргішті, бірнеше жарықдиодты және ардуиноны қолданамын. Бұл құрылғы тұрақты мінез -құлықты ынталандыратын және суды пайдалану туралы хабардарлықты арттыратын сенімді технологияға айналатын нәрсенің прототипі. Бұл Стейси Кузнецов пен Эрик Паулостың Карнеги Меллон университетінің адамдық компьютерлік өзара әрекеттесу институтындағы тірі ортаның зертханасында жасаған жобасы. paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Төмендегі бейнеде су ағынын анықтау үшін пьезо элементінің орнына микрофон қолданылатын осы жобаның алдыңғы нұсқасы көрсетілген. Пьезо түрлендіргішті пайдалану кезінде сіз жақсы өнімділікке қол жеткізесіз, сондықтан бұл нұсқаулық пьезо әдісін егжей -тегжейлі түсіндіреді. Бұл жобаның идеялары мен дизайнына көмектескені үшін Бриам Лим, Брайан Пендлтон, Крис Харрисон және Стюарт Андерсонға ерекше алғыс!

1 -қадам: материалдарды жинау

Сізге қажет:- нан тақтасы- микроконтроллер (мен Arduino қолдандым)- мастика- пьезо түрлендіргіші (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402)- Бірнеше жарық диоды (мен 2 сары қолдандым, 2 қызыл, 2 жасыл)- Шам ұстағыш немесе ұқсас көлемдегі контейнер- Сым- 1 Мох (немесе басқа үлкен мәнді) резистор- 4,7К резисторлар (3)- 1К резисторлар (1)- төмен мәнді резисторлар (жарық диодты шамдар үшін)- Қысқыш сымдар- өтпелі сымдар- мастикалық оптикалық күшейткіш (LM613)

2 -қадам: Схеманы құрыңыз

Схема пьезо сигналын күшейтетін күшейткіштен және негізгі кернеуді көтеру үшін кернеу бөлгіштен тұрады. Екі кірістің арасында сигнал үшін тартылатын резистор қызметін атқаратын пьезо құрайтын жоғары мәнді резистор бар.

3 -қадам: тізбекті тексеріңіз

Пьезоны тізбекке бекітіп, ардуиноны қосыңыз. Кернеуді бөлгіш негізгі кернеуді 2,5 В деңгейіне қояды, сондықтан сигналдың негізгі көрсеткіштері Arduino аналогтық түйреуішінде 512 шамасында болуы керек (0 мен 1023 аралығында жарты жол). Менікі 520 шамасында +/- 30 ауытқиды. Сіз бұл санның айналасында ауытқуды көре аласыз.

4 -қадам: Дірілді анықтау үшін сенсорды калибрлеңіз

Кран қосылған кезде құбырдың дірілі пьезоның өзгермелі ток тудыруына әкеледі. Негізгі оқу 520 шамасында өшетіндіктен, сіз тербелісті анықтау үшін осы санның айналасындағы амплитудасын есептей аласыз. Менің табалдырығым 130 -ға қойылды, бірақ сіз оны сезгіңіз келетін дірілдің түріне және белгілі бір пьезоның сезімталдығына байланысты арттыра немесе төмендете аласыз. Сигналды тексеру үшін пьезоны тегіс жерге бекіту үшін мастиканы қолданыңыз. Әр түрлі жерлерде бетті түртіп немесе тырнап көріңіз және әр түрлі қарқындылықта Arduino -да қандай көрсеткіштер бар екенін біліңіз, шуды азайту үшін кірістің орташа мәнін есептеуді ұсынамын. Бұл кездейсоқ статикалық ток әсерінен жалған позитивті болдырмайтын толқын амплитудасын анықтайтын өрескел әдіс. Сондай -ақ, FFT сияқты жетілдірілген әдістерді қолдануға болады.// Sample Codeint sensor = 2; // Аналогтық ининт val = 0; // Аналогтық пининт орташа мәні үшін ағымдағы көрсеткіш; // MIDPOINT = 520 толқынының орташа амплитудасы; // Base readingvoid setup () {Serial.begin (9600); орташа = MIDPOINT; // орташа нүктеде орташа мәнді}} void loop () {val = analogRead (сенсор); // Есептеу толқыны амплитудасы, егер (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } else {val = MIDPOINT - val; } // амплитудасының орташа жұмыс жылдамдығын есептеу avg = (avg * 0.5) + (val * 0.5); if (орташа> 130) {// діріл анықталды! Serial.println («TAP»); кешіктіру (100); // сериялық порттың шамадан тыс жүктелмеуін қамтамасыз ету үшін кешігу}}

5 -қадам: Қоршаған орта дисплейін жасаңыз

Егер сенсорыңыз дұрыс жұмыс істеп тұрса, сіз ақпаратты көрсету үшін сыртқы дисплей қосуға болады. Менің жарық диодтарым әр түсті екі жарықдиодты жарықтандыратындай жұптастырылған. Ол үшін әр түстің «кіріс» (қысқа) сымын бірге бекітіңіз және Arduino-ға қосылмас бұрын төмен мәнді резисторды қолданыңыз. Барлық светодиодтардың жерге тұйықталу сымын (Arduino) жерге қосыңыз. Жарық диодты қосқаннан кейін дисплейді орналастыру үшін шам ұстағышты қолданыңыз. Шам ұстағыш алюминийден жасалғандықтан, контурдың тұйықталуына жол бермеу үшін жарықдиодты орнатпас бұрын контейнер түбіне пластмассадан жасалған изоляторды салғыңыз келуі мүмкін.

6 -қадам: Дисплейді басқару үшін сенсорлық деректерді пайдаланыңыз

Қолымды жууға шамамен 10 секунд уақыт кетеді. Осылайша, мен дисплейге кран қосылғаннан кейін алғашқы 10 секундта жасыл шамды көрсететін етіп бағдарламаладым. 10 секундтан кейін сары жарық диоды қосылады. Егер су 20 секундтан кейін қосулы тұрса, дисплей қызыл түске айналады, ал егер кран 25 секунд немесе одан көп жұмыс істемесе, қызыл шам жыпылықтай бастайды.

7 -қадам: сенсор мен дисплейді су құбырына орнатыңыз

Пьезоны кранға бекіту үшін мастиканы немесе балшықты қолданыңыз, ал үстіңгі жағындағы дисплейді бекіту үшін мастиканың басқа қабатын қолданыңыз. 4 -қадамнан бастап сіздің шектік амплитудаңызды немесе «MIDPOINT» параметрін өзгерту қажет болуы мүмкін. құбырдың.

8 -қадам: Болашақ ұсыныстар

Сіз Arduino батареясын өшіруді таңдай аласыз. Алдағы оқулық сізге бұл дисплейді қалай іске қосу керектігін тікелей ағын судың өзінен немесе қоршаған жарық энергиясын пайдалану арқылы көрсетеді!