Vízlágyító sószint -monitor: 7 lépés

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

A vízlágyítók ioncserének nevezett eljárással dolgoznak, amelyben a kemény vízből származó kalcium- és magnéziumionokat speciális gyantán keresztül nátrium -kloriddal (sóval) cserélik. A víz egy nyomástartó edénybe kerül, ahol a gyantagyöngyökön keresztül mozog, és a kalciumot és a magnéziumot nátrium váltja fel. A gyantagyöngyök végül kimerülnek, és nem tudnak több kemény ásványt felvenni. Az újratöltési vagy regenerálási folyamat sós vizes oldatot vezet át a gyantagyöngyökön, amely leválasztja a keménységű ásványokat, és ártalmatlanul átöblíti azokat a csatornába. A gyantagyöngyöket felfrissítve hagyjuk, és készen állunk a lágyított víz készítésére.

Az ioncserélő vízlágyítók sokféle formában és méretben kaphatók, de mindegyikben van egy közös vonás: egy sóoldat -tartály, amelyet hetente meg kell tölteni sóval, hogy garantálja a lágy víz rendszeres ellátását. A vízlágyítók nem éppen vonzó berendezések, ezért száműzték őket valamilyen hozzáférhetetlen helyre, ami azt jelenti, hogy különleges látogatásra van szükség a sószint ellenőrzéséhez. Leggyakrabban a só hozzáadásának jelzése a háztartási tagoktól származik, akik a kemény vizet fogják. Szükség van illeszkedő és felejtsd el a sószint -érzékelőt, amely emlékeztetőt küldhet, ha a só alacsony a lágyítóban. Ebben az utasításban egy tartományérzékelővel mérik a sószintet a vízlágyítóban néhány óránként, és az eredményt közzéteszik a ThingSpeak -en. Amikor a sószint alacsony lesz, a ThingSpeak emlékeztetőt küld e -mailben, hogy töltse fel a sótartályt sóval. A projekt összes összetevője az eBay -en elérhető, a szokásos módon, a legolcsóbb alkatrészek Ázsiából származnak. Még ha meg kell vásárolnia az összes alkatrészt, a teljes költség körülbelül 10 USD lesz. A projekt megvalósításához sokféle készségre, például forrasztásra vagy az Arduino IDE használatára van szükség. Mindezeket a technikákat más utasítások tartalmazzák, és itt nem ismétlődnek meg.

Kellékek

AA elemtartó VL53L0X tartományú modul BAT43 Shottky diode 100nF kondenzátor 2 x 5k ellenállás 2 x 470 Ohm ellenállások FT232RL soros adapter modul AA méretű Lithium Thionyl Chloride Battery ESP-07 mikrovezérlő modul Különféle eszközök, huzal, doboz stb.

1. lépés: Sószint -érzékelő

A VL53L0X a vízlágyító sófelületének érzékelésére szolgál. Az érzékelő úgy működik, hogy fényimpulzust küld, és méri a visszaverődéshez szükséges időt. A legjobb eredményt a fehér fényvisszaverő felület sötétben való használata adja, pontosan ez a sótartályban van. Maga az érzékelő nagyon kicsi és nehezen kezelhető. I2C interfészt tartalmazó modulként vásárolható meg. Ez sokkal könnyebbé teszi a csatlakozást más mikrovezérlőkkel, mint például az Arduino vagy a Raspberry Pi. Mivel a lézer és az érzékelőablakok nagyon kicsik, egy ragasztófólia réteget használnak, hogy megakadályozzák a készüléket elzáró szennyeződéseket. A modulnak síkban kell feküdnie a vízlágyító tetején, és így a vezetékek vagy forrasztóanyagok ne nyúljanak ki az érzékelő oldalán. a modul. Ezt úgy sikerült elérni, hogy a modult forrasztás közben, szenzort lenyomva, egy fadarabon pihentették, hogy a forrasztás vagy a huzalképződések ne legyenek az érzékelő oldalán.

2. lépés: Az ESP-07 programozása

A cél az volt, hogy a sószint-monitor akkumulátorral működjön, így az ESP8266 chipmodul csupasz csontú változatát választották, hogy minimálisra csökkentsék a készenléti áramot, és legalább egy éves akkumulátor-élettartamot biztosítsanak. Ellentétben néhány kifinomultabb verzióval, amelyek feszültségszabályozókat és USB interfészt tartalmaznak, néhány extra komponenst kell hozzáadni az ebben a projektben használt csupasz ESP-07-hez. A soros adapter ideiglenesen be van kötve az ESP-07 és a monitor villanásához a soros port tesztelés közben. Ne feledje, hogy a soros adapter eltávolításra kerül, ha örülünk, hogy minden megfelelően működik, ne legyen túl szilárd. Valamilyen oknál fogva az SDA és SCL vonalakat cserélni kellett, hogy az érzékelő működjön, próbálja meg ezt, ha a tartomány teljes skálán ragad. Talán a kínai gyártás furcsasága? A projekthez lítium -tionil -klorid akkumulátort használnak. Ennek az akkumulátornak az AA mérete egyenletes 3,6 V feszültséggel és 2600 mAh kapacitással rendelkezik, ideális az ESP-07 tápellátásához. Ezeket az akkumulátorokat a speciális akkumulátor -beszállítóktól lehet beszerezni, de nem a szokásos kiskereskedelmi üzletekben. Gondolom, nem merik elengedni a nagyközönséget a normál feszültség kétszeresén!

Amikor az ESP-07 bekapcsol, a csapok furcsa dolgokat művelnek, amíg az indítási rutin befejeződik. Biztonsági intézkedésként ellenállásokat tartalmaznak a modul kimenetekhez való csatlakozásokban, hogy megakadályozzák a káros áramokat. A projekt Arduino vázlata a szövegfájlban található. A szokásos módon szerkesztenie kell a saját útválasztó hitelesítő adataival és a ThingSpeak -fiókból származó API -kulccsal. Ezenkívül egy statikus IP -címet használnak a WiFi -kapcsolat felgyorsítására és az áram megtakarítására. Ez magában foglalhatja az IP -címeknek a hálózathoz való módosítását. Megjegyzés: vesszőket használnak az IP -címben, és nem pontot! Az interneten rengeteg információ található az ESP8266 villogásáról és használatáról, ha további segítségre van szüksége. Összefoglalva, a villogás a következőképpen történik:

Indítsa el az Arduino IDE -t a számítógépen, és győződjön meg arról, hogy az ESP8266 kártya telepítve van, és ki van választva Lehet, hogy telepítenie kell az érzékelő és a WiFiLoad könyvtárait az alább csatolt monitorvázlatba, és szükség szerint módosítania kell. Akkumulátor a tartóba Csatlakoztassa az USB adaptert

Ha a ciklusidőt körülbelül 20 másodpercre csökkenti, sokkal könnyebb lesz a hibakeresés. Ezenkívül az útválasztótól függően előfordulhat, hogy a csatlakozási időt módosítani kell a megbízható kapcsolat érdekében. Ha minden működik, az USB -adapter eltávolítható, és a monitor beköthető a szervizeléshez.

3. lépés: Végső huzalozás

Ha azt gondoljuk, hogy a monitor úgy van beállítva, ahogy nekünk tetszik, akkor a vezetékek rendbe hozhatók, mint a képen. A piros tápellátás LED -et el kell távolítani, mivel ez áramszünet a mély alvás során. Óvatosan lecsavarható csavarhúzóval, vagy nem forrasztható. Ha a WiFi jel az alacsony oldalon van, a hatótávolság javítható külső antenna csatlakoztatásával. Ebben az esetben a kerámiaantennát összekötő összekötőt a LED -hez hasonlóan el kell távolítani. Mindig legyen külső antenna csatlakoztatva, ha az ESP-07 kerámia antennacsatlakozó nélkül működik.

4. lépés: Az érzékelő felszerelése

Az érzékelőt a sóoldat -tartály legmagasabb sószintje fölé kell felszerelni. Ebben a telepítésben a vízlágyító fedele kényelmes helynek bizonyult az érzékelő elhelyezéséhez. Egy kis lyukat fúrnak a fedélbe, hogy az érzékelő láthassa a sószintet. Mivel a sóoldat keveréke nagyon maró hatású, fóliaréteget használnak a lyuk lefedésére és az érzékelő védelmére. Az akkumulátor és az ESP-07 is felszerelhető a fedél érzékelője mellé. Mindig lehetőség van külső antenna csatlakoztatására, ha a WiFi jelerőssége csekélynek bizonyul. Ebben a telepítésben az érzékelő, az ESP-07 és az akkumulátor csak a fedél tetejére ragasztva, amikor a vízlágyítót egy szekrénybe rejtették. Megfelelő esetre lenne szükség a kitett helyzetekben.

5. lépés: Az akkumulátor élettartama

Az akkumulátor élettartamának becsléséhez meg kell mérnünk a készenléti áramot és az áramot, amikor a monitor ébren van. Ez meglehetősen nehéznek bizonyult, mert az ESP-07 könnyen zárolható, ha olyan módosításokat hajt végre, mint a mérési tartományok módosítása. A végső megoldás az volt, hogy egy 0,1 ohmos ellenállást adtunk a tápkábelhez, és az ébresztési időszak alatt mértük az áramot. Minden mérés 6,7 másodpercig tartott 77 mA átlagos árammal. Az alvó áramot úgy mértük, hogy egy diódát és 5 k ellenállást párhuzamosan a tápvezetékbe helyeztünk. A dióda hordozza az ébresztőáramot, de az alacsony készenléti áramot az ellenállás hordozza. Ez 28,8 uA készenléti áramot adott. A program alvási ideje a mérések között körülbelül 1 óra. Egy év alatt a monitor készenléti állapotban 250 mAh -t, ébren 1255 mAh -t vagy összesen 1505 mAh -t használ. A monitorban használt 2600 mAh -s akkumulátornak több mint egy évig kell tartania. Az akkumulátor élettartama tovább növelhető a sószint ritkább mérésével. Sajnos az ESP-07 alvóidejét nem lehet könnyen meghosszabbítani körülbelül egy óránál. Ennek a problémának az egyik módja, hogy óránként felébreszti az ESP-07 készüléket, majd azonnal visszaalvja. Lehetőség van arra, hogy ne ébressze fel a modemet, és a táblázat azt mutatja, hogy ez a felére csökkenti a felhasznált energia mennyiségét. Ha napi négyszer mérjük a sószintet, akkor körülbelül 5 éves akkumulátor -élettartamra számíthatunk. Az alábbi kód az ESP8266 RTC memóriát használja, hogy eltárolja, hányszor volt a modul mélyalvásban. Ebben a vázlatban 6 alvási periódus van a mérés előtt, ami 7 órát ad a leolvasások között. Ez természetesen finomhangolható az alkalmazáshoz. Mindig erősen pattintsa be az akkumulátort, a megszakadt kapcsolat lezárhatja az ESP-07-t, és lemerítheti az akkumulátort. Az akkumulátornak több évig kell tartania, mielőtt kicseréli ezeket a hosszabb alvási időket. Ismét a legjobb tesztelni a modult 10 másodperces alvással, 7 óra hosszú idő várni, hogy ellenőrizze, működik -e …

6. lépés: Sószint táblázat

A két táblázat a vízlágyítóban lévő sószintet és a WiFi jelerősséget mutatja, ami hasznos hibaelhárító eszköz. Ennek a vízlágyítónak a regenerálása méterrel vezérelt, és ikertartályos modellként a tartályok a nap bármely szakában válthatnak. A sószint táblázat mutatja, mikor történt a regeneráció, és a regenerálások közötti idő képet ad a vízhasználatról. Ez a monitor nemcsak azt mutatja, ha több sóra van szükség, hanem egy adagolt lágyítón is, de kiemeli a túlzott vízfogyasztást. A VL53L0X hatótávolsága a fényvisszaverő felülettől függően körülbelül 2 m. Más alkalmazások is lehetségesek, például az olaj- vagy víztartály szintjének figyelése, ahol a mélység idővel lassan változik.

7. lépés: Emlékeztető e -mailben

A ThingSpeak emlékeztető e -maileket küldhet az alacsony sószintről. Ez magában foglalja az Alkalmazások menüből két Alkalmazás beállítását, az első egy MATLAB -elemzés, amely összeállítja és elküldi az e -mailt, ha a sószint meghalad egy meghatározott határértéket. A másik alkalmazás egy TimeControl, ahol eldöntheti, hogy milyen gyakran ellenőrizze a sószintet. A TimeControl alkalmazás beállítása meglehetősen intuitív, ebben az esetben a sószintet naponta ellenőrzik a MATLAB elemzés futtatásával. Ha a sószint eléri a legalacsonyabb szintet, naponta küldünk egy bosszantó e -mailt. Az alábbi utasításban használt MATLAB elemzés az alábbiakban található. Frissíteni kell saját csatornaazonosítójával és ApiKey -jével. Ezenkívül a tartály minimális sószintjét be kell illeszteni az „if” utasításba. Remélhetőleg ez elegendő részletet biztosít az e -mailek fogadásához anélkül, hogy a ThingSpeak kódolásának bonyolultságaiba kellene belemerülni.