WiFi olajtartály -monitor: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Számos módon ellenőrizheti, hogy mennyi üzemanyag maradt a fűtőolaj -tartályban. A legegyszerűbb módszer egy pálcika használata, nagyon pontos, de nem túl szórakoztató a hideg téli napon. Egyes tartályok látócsővel vannak felszerelve, amelyek ismét közvetlenül jelzik az olajszintet, de a cső sárgul az életkorral, ami megnehezíti az olvasást. Még rosszabb esetben olajszivárgást okozhatnak, ha nincsenek elszigetelve. Egy másik típusú mérőműszer úszót használ, amely tárcsát hajt. Nem különösebben pontos, és a mechanizmus idővel megragadhat.

A mély zsebbel rendelkezők vásárolhatnak egy távérzékelőt, amely megtekinthető a házon belül. Az elemmel működő, általában ultrahangos érzékelő továbbítja az olajmélységet a házban lévő vevőegységhez. Önálló hálózati tápegységű vevőegység használható az olajszint megtekintésére, vagy a vevőkészülék csatlakoztatható az internethez a távfelügyelethez. Szükség van egy akkumulátorral működő, WiFi-vel csatlakoztatott érzékelőre, amely éveken keresztül képes nyomon követni a tartályt és küldeni emlékeztető e -maileket, ha az olajszint alacsony lesz. Egy ilyen eszközt ismertet ez a használati utasítás. Az érzékelő méri az olajmélységet, és időzíti, hogy mennyi idő alatt tükröződik vissza a fény az olajfelületről. Néhány óránként egy ESP8266 modul lekérdezi az érzékelőt, és továbbítja az adatokat az internetre. Az ingyenes ThingSpeak szolgáltatás az olajszint megjelenítésére és emlékeztető e -mail küldésére szolgál, ha az olajszint alacsony.

Kellékek

Az alábbiakban felsoroljuk a projektben használt fő összetevőket. A legdrágább termék a mélységérzékelő, egy VL53L1X modul, amely körülbelül 6 dollárért található meg az interneten. Ügyeljen arra, hogy ne az előző generációs VL53L0X -et válassza ki, bár olcsóbb, de gyengébb a teljesítménye, és más szoftvert igényel. A másik kulcsfontosságú elem az ESP8266 modul. A beépített feszültségszabályozókkal és USB interfésszel rendelkező változatok minden bizonnyal könnyebben használhatók, de magasabb készenléti árammal, nem ideálisak az akkumulátor működéséhez. Ehelyett az alapvető ESP-07 modult külső antenna opcióval használják a nagyobb hatótávolság érdekében. A projektben használt összetevők:

• AA elemtartó
• VL53L1X léptető modul
• BAT43 Shottky dióda
• 2N2222 tranzisztor vagy hasonló
• 100nF kondenzátor
• 2x5k ellenállás
• 1 x 1k ellenállás
• 2 x 470 Ohm ellenállás
• FT232RL soros adapter modul
• AA méretű lítium -tionil -klorid akkumulátor
• ESP-07 mikrokontroller modul
• Többféle, drót, doboz stb.

1. lépés: Az érzékelő kiválasztása

Az ultrahangos érzékelőket általában az olajszint mérésére használják mind kereskedelmi, mind barkácsprojektek során. A könnyen hozzáférhető ultrahangos HC-SR04-et vagy az újabb HS-100-at gyakran használják házi monitorokban, körülbelül 1 dollár áron. Jól dolgoztak a padon, de véletlenszerű értékeket adtak, amikor lefelé mutatták az olajtartály légtelenítő csövét, hogy megtalálják az olajfelületet. Ennek oka valószínűleg az acéltartály különböző felületeinek visszaverődése volt, egy műanyag tartály jobban működhet. Alternatívaként egy VL53L1X Time of Flight optikai érzékelőt próbáltak ki. A tartályból származó leolvasások sokkal stabilabbak voltak, ezért ezt a típusú érzékelőt választották alternatívaként. A VL53L1X adatlapja információt ad az érzékelő felbontásáról különböző mérési körülmények között, lásd a képet. A 200 ms -os mintavételi idő néhány mm -es felbontást eredményez. Kétségtelen, hogy az adatlapok számát a lehető legjobb laboratóriumi körülmények között vették fel, és így az érzékelőt gyors tesztnek vetették alá a felbontás ellenőrzésére. Az érzékelőt az olajtartály légtelenítő csöve fölé helyezték, és néhány ezer leolvasást regisztráltak 200 ms időzítési költségkerettel. A tartályban leolvasott értékek eloszlási görbéje megerősíti, hogy ez az érzékelő körülbelül +/- 2 mm felbontással képes mérni az olajszintet. Hosszabb időn keresztül napi tendencia figyelhető meg, amikor az olajszint néhány mm-rel csökken egyik napról a másikra, és helyreáll. napközben. A legvalószínűbb ok az olaj zsugorodása, mivel egyik napról a másikra lehűlt, és a nappali melegben ismét kitágult. Talán mégis igaz az a történet, hogy egy hideg napon térfogat szerint vásárolnak olajat.

2. lépés: Áramköri diagram

Az kapcsolási rajz azt mutatja, hogy az ESP-07 modul hogyan csatlakozik a VL53L1X-hez. A szoftver feltöltéséhez és a működés ellenőrzéséhez ideiglenesen egy FT242 USB adapter van csatlakoztatva az ESP-07-hez. Amikor az ESP-07 mély alvásba kerül, az áram körülbelül 20 uA-ra csökken, az ébresztési jel visszaállítja a készüléket a diódán keresztül. Az érzékelőt készenléti állapotba lehet hozni az XSHUT csap segítségével, de egyszerűbbnek bizonyult az áramellátás érzékelő be- és kikapcsolása tranzisztor segítségével. Amikor az ESP-07 felébred, az érzékelő bekapcsol, majd a leolvasás után kikapcsol. Ennek az az előnye is, hogy megszünteti a VL53L1X készenléti áramot. Amikor új programot kell feltölteni, az 5k ellenállást a föld és a GPIO0 között kell tartani, mivel a készülék be van kapcsolva, hogy belépjen a vaku módba. A kód feltöltése után kapcsolja be és ki a készüléket a normál működéshez.

3. lépés: Akkumulátor

A projekthez egyetlen AA méretű lítium-tionil-klorid (Li-SOCI2) elemet használnak. Ha az interneten keres, az ilyen típusú akkumulátorok szállítóit már 2 dollárért is megtalálja. Ezeknek az akkumulátoroknak a nagy előnye a stabil 3,6 V feszültség az akkumulátor élettartama alatt, ideális az ESP8266 chip táplálásához anélkül, hogy extra feszültségszabályozást igényelne. A fűtőolaj -tartály sok hónapig tart, így az olajszintet csak néhányszor kell ellenőrizni legfeljebb nap. A befejezett monitoron végzett mérések 22uA mély alvási áramot adtak. Az akkumulátor áramkörében lévő 0,5 ohmos ellenállás feszültséghullám -alakja 75 mA átlagos áramot mutat 6,9 másodpercig ébren. Egy év alatt az áramkör 193 mAh -t használ alvó üzemmódban. Ha az olajszintet 7 óránként mérik, akkor évente 180 mAh -t használnak. Ennek alapján egy 2600 mAh -s akkumulátor 6 évig bírja.

4. lépés: Szoftver

A Pololu Arduino VL53L1X könyvtár a távolságérzékelő inicializálására és a távolság leolvasására szolgál. Az adatok ThingSpeak -hez történő küldésének kódja a nedvességérzékelő példájukból származik, és néhány extra kód hajtja az érzékelőt tápláló tranzisztort. Az ESP8266 csak 70 percig tud mélyen aludni, és felébred. Ennek a problémának az a módja, hogy hagyja, hogy a chip felébredjen, és azonnal visszaállítsa az alvó állapotba, miközben megőrzi a memóriában lévő számot. Amint a monitor csatlakozik a WiFi hálózathoz, be kell írnia a WiFi SSID -t és jelszót a kódba. Továbbá, ha ThingSpeak -et használ, akkor adja hozzá az API -kódot. A feltöltéshez szükséges Arduino -vázlat a szövegfájlban található. Másolni kell az Arduino IDE -be. A kód villogása előtt csatlakoztassa a GPIO0-t a földhöz 5k ellenálláson keresztül, mielőtt bekapcsolja. Az ESP-07 WiFI-hálózathoz való csatlakoztatására szolgáló kódot széles körben használják más projektekben. Ebben az esetben sokkal hosszabb időre volt szükség a csatlakozó hurokban a kapcsolat létrejöttének ellenőrzéséhez. Általában körülbelül 500 ms -ot használnak, de ebben a WiFi -beállításban 5000 ms -ra volt szükség, érdemes beállítani, ha csatlakozási problémák merülnek fel. A ThingSpeak -től kapott e -mail emlékeztetők fogadásának részleteit a Vízlágyító sófigyelő utasítás utasítja.

5. lépés: Összeszerelés

A monitor elemei „madárfészek” stílusban vannak csatlakoztatva az ESP-07 modul körül, és mindent elzárnak, ami rövidzárlatot okozhat. A modul könnyen megsérülhet a túl sok hő hatására, ezért ezeket a csatlakozásokat egyszer és gyorsan forrasztani kell. A monitor összeszerelése két szakaszban történik. Először is, az érzékelő és az ESP-07 egy ideiglenes USB-adapterrel van összekötve, hogy programozza az ESP-07-t az Arduino IDE segítségével. Rövid, 10 másodperces alvási idő használata hamarosan megmutatja, hogy a chip csatlakozik -e a WiFi hálózathoz, és a ThingSpeaknek küld adatokat. Ha minden megfelelően működik, a chipet újraprogramozzák a kívánt alvási idővel. Az áramfogyasztás minimalizálása érdekében a piros LED -et le kell emelni a modulról. Továbbá, ha külső antenna van csatlakoztatva, a kerámia antennacsatlakozót is el kell távolítani. Ne működtesse a chipet antenna nélkül, az áram a sütést megsüti, nem pedig az űrbe megy. A második lépés az USB -adapter eltávolítása és az alkatrészek dobozba szerelése. A VL53L1X modult két tartály segítségével szerelték fel a tartály szellőzősapkájába álljon le a távtartókról. Győződjön meg arról, hogy az érzékelő jól látja az olajfelületet, nincsenek levelek, pókháló vagy pókok. Ezenkívül tartsa távol a csatlakozóvezetéket az érzékelőtől, hogy megakadályozza a hamis tükröződést.

6. lépés: Telepítés

A szellőző sapkát vissza kell helyezni az olajtartályra, ügyelve arra, hogy vízszintes legyen, és ne legyen akadály az érzékelő és az olajfelület között. A monitor a szellőzőnyílás mellé van szerelve, kis mágnesekkel tartották a dobozt a helyén. Ez nem működik műanyag tartályokkal! Most dőljön hátra, és otthonról ellenőrizze az olajszintet.

Kattintson ide az olajtartály szintjének megtekintéséhez.