Takarítson meg vizet és pénzt a zuhanyzós vízfigyelővel: 15 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Melyik használ több vizet - kád vagy zuhany?

Nemrég ezen a kérdésen gondolkodtam, és rájöttem, hogy valójában nem tudom, mennyi vizet használok zuhanyozás közben. Tudom, hogy amikor zuhanyozás alatt vagyok, néha elkalandozik az agyam, amikor egy újszerű projektötleten gondolkozom, vagy megpróbálom eldönteni, mit reggelizzek, miközben a víz csak úgy folyik a lefolyóban. Sokkal könnyebb lenne csökkenteni a vízfogyasztásomat, ha tudnám, hogy hány litert használok el minden alkalommal!

Kicsit kutakodtam, és megállapítottam, hogy a különböző zuhanyfejek percenként 9,5 liter (2,5 gallon) és percenként 6 liter (1,6 gallon) között bárhol használhatók, ha van beépítve áramláskorlátozó. Egy nagyon régi zuhany még több vizet használhat.

Úgy döntöttem, hogy tervezek és gyártok egy olyan eszközt, amely megjeleníti a zuhany alatt felhasznált víz teljes térfogatát, a víz költségét és az áramlási sebességet. Ezt a készüléket néhány hete telepítettem, és nagyon hasznos, hogy élőben leolvassuk a felhasznált vízmennyiséget.

Ebben az utasításban elmagyarázom, hogyan építettem fel ezt. Természetesen nem kell pontosan követnie a lépéseimet! Mindig jó használni a heverő alkatrészeket. Mellékeltem az összes használt részre mutató hivatkozásokat, vagy egy ezzel egyenértékű alkatrészt, amely működni fog.

Kellékek

(Minden ár USD -ben)

• Áramlásérzékelő - 3,87 USD
• LCD képernyő - 2,29 dollár
• Arduino Nano - 1,59 dollár
• Boost Converter - 1,88 dollár
• LiPo töltő - 1,89 dollár
• Vízálló kapcsoló - 0,93 dollár (nem pontosan azt használtam, de működnie kell)
• Vízálló nyomógomb - 1,64 dollár
• Standoffs, M3 csavarok és anyák - 6,99 USD
• 2X női 3,5 mm -es jack - 2,86 dollár.
• Férfi 3,5 mm -es dugó - 1,48 USD
• 3,5 mm -es 3 hüvelykes kábelszerelés - 3,57 USD
• USB kábel szerelvény - 1,74 dollár
• 1/2 hüvelykes NPS női-női csatlakozó-1,88 USD
• 500 mAh 3,7 V -os LiPo akkumulátor - 3,91 USD

Eszközök és közös kellékek

• Forrasztópáka és forrasztópáka
• Huzal
• Drótvágók
• Huzalcsupaszítók
• Kétoldalú ragasztó
• Phillips csavarhúzó
• 3D nyomtató (opcionális)

Lépés: Vízszigetelés

Ennek a projektnek a legnehezebb aspektusa az egész vízállóvá tétele. Mivel zuhanyzóban fog lakni, képesnek kell lennie túlélni a szélsőséges páratartalmat és az alkalmi fröccsenést. A projektre fordított teljes idő körülbelül 75% -a találta ki ezt a részt.

Ahogy én látom, két lehetőség közül választhat: tervezzen egyedi 3D nyomtatott házat, vagy próbálja meg működtetni egy polcról. Mivel nemrég kaptam saját 3D nyomtatót, úgy döntöttem, hogy az első lehetőség mellett döntök.

Ha nincs hozzáférése 3D nyomtatóhoz, itt talál néhány polcról kihelyezett házat, amelyek azt állítják, hogy vízállóak, és valószínűleg működnek is. Felhívjuk figyelmét, hogy ezek közül a házak közül egyiket sem vásároltam, így nem vállalok garanciát arra, hogy minden alkatrész befér a készülékbe!

Banggood - 100x68x50 mm -es doboz átlátszó fedéllel - 5,35 USD

Digikey - 130x80x70 mm -es doboz átlátszó fedéllel - 11,65 USD

Innentől kezdve, amikor a burkolatra utalok, a 3D nyomtatottról beszélek.

2. lépés: Saját 3D nyomtatott ház

Miután több órát dolgoztam a Fusion 360 -ban, ezt a házat találtam ki. Három kör alakú kivágással rendelkezik, amelyek alkalmasak két 3,5 mm -es női jack csatlakozóra és egy kapcsolóra. A fedél 16 mm -es lyukkal rendelkezik a pillanatnyi nyomógomb számára, és egy négyszögletes kivágással a képernyő számára, valamint a négy rögzítőlyukkal, amelyek a képernyőt a helyén tartják. A fedél egy különálló rész, és egy ajakkal rendelkezik, amely megakadályozza a nedvesség bejutását a varratba. A doboz sarkán lévő négy lyuk 30 mm -es lezárásokkal tartja a fedelet. Minden csavarlyuk 3 mm átmérőjű, ami illeszkedik egy M3 csavarhoz.

Az STL fájlokat letöltheti a Thingiverse oldalamról. Tutajok vagy támaszok nélkül nyomtatható, de a biztonság kedvéért támaszokat használtam. Én is 100% kitöltést használtam. Mivel a falak nagyon vékonyak, a betöltési százalék csökkentése nem igazán változtatja meg a teljes nyomtatási időt vagy az összes anyagot, ezért csak 100%-on tartottam.

A képernyő láthatóvá tétele érdekében kiállhat a burkolat fedelén lévő kivágáson keresztül, vagy átlátszó ablak mögé helyezhető. Mivel a képernyőt nem szabad nedvességnek kitenni, elakadtunk a második lehetőségnél. Sajnos a 3D nyomtatás átlátszó szálakkal még gyerekcipőben jár, ezért kicsit kreatívnak kell lennünk.

Az én megoldásom az volt, hogy egy téglalap alakú kivágást készítettem a fedélben, és ragasztottam egy darab átlátszó műanyagot valamilyen zöldségcsomagolásból. Ez a technika akkor is használható, ha nem az egyéni házamat használja; egyszerűen vágjon ki egy téglalapot egy késsel vagy egy Dremellel. Természetesen, ha átlátszó fedéllel ellátott házat használ, erre egyáltalán nincs szükség.

Az átlátszó műanyag legjobb forrása, amit találtam, a csomagolás. Általában a spenótot vagy más leveles zöldségeket nagy, átlátszó műanyag edényekben szállítják. Az én esetemben a "paprika vegyes" csomagolását használtam.

Azt akartam, hogy egy 5 mm -es túlnyúlás adjon elegendő felületet a ragasztáshoz, ezért kivágtam egy 27x77 mm -es téglalapot tiszta műanyagból. Kicsit meg kellett vágnom a sarkokat, hogy a csavarok illeszkedjenek. A kivágás kerülete mentén egy szuperragasztót fröcsköltem, majd ráhelyeztem az átlátszó műanyagot. Hozzáadtam még egy kis szuper ragasztót a széléhez, csak hogy megbizonyosodjak róla, hogy le van zárva.

Tipp: Helyezze az alkatrészt egy kis ventilátor elé, amíg a ragasztó szárad. Ahogy a szuperragasztó megszárad, hajlamos aljas fehér maradványokat hagyni maga után, amit biztosan nem szeretnénk az átlátszó ablakunkon. Régi 12V -os ventilátort használtam a számítógép tápegységéből. Hagytam állni a ragasztót 12 órán keresztül, hogy biztosan száraz legyen.

3. lépés: Az LCD képernyő felszerelése

Miután az átlátszó ablak megszáradt, az LCD felszerelhető. Az LCD egy szuper népszerű 16x2 karakteres kijelző, az I²C "hátizsákkal" előre beforrasztva. Nagyon ajánlom, hogy ezt a képernyőt az I²C interfésszel szerezze be. Az összes párhuzamos vonal bekötése meglehetősen bosszantó, és több hibalehetőséget rejt magában - az I²C változat csak két vezetéket tartalmaz a tápellátáshoz és két vezetéket a jelzéshez.

Négy 10 mm -es rögzítőelemet használtam a képernyő felszerelésére. Az eltérések mindegyikének egyik végén egy hüvelyes szála van, a másik oldalon pedig egy női menet. Átnyomtam a hüvelyi menetet az LCD lyukain, és mindegyikhez meghúztam egy M3 -as anyát. Ezután négy M3 csavarral rögzítettem az elzáróelemek belső végeit a ház fedelén. Megkaptam ezt az állványcsomagot, amelyben 10 mm -es van az LCD -hez, és hosszabbak, hogy a fedelet az alaphoz tartsák. Ezen kívül vannak M3 csavarok és anyák, így nem kell további hardvereket vásárolnia.

Győződjön meg arról, hogy az anyák nagyon szorosak, hogy a csavarok meghúzásakor az elzárók ne forduljanak el. Ezenkívül ügyeljen arra, hogy ne húzza meg túlságosan a csavarokat, különben a műanyag fedél deformálódhat, és nem zár le megfelelően.

Az LCD -n lévő 16 fejléc sornak felül kell lennie - ügyeljen arra, hogy ne fejjel lefelé szerelje fel az LCD -t!

4. lépés: A pillanatnyi gomb felszerelése

Úgy döntöttem, hogy ezt a beteg kinézetű króm gombot használom az előlapon. Használtam őket korábbi projektekben, és nagyon tetszik a kinézetük. Állítólag vízállóak, és gumigyűrűvel vannak ellátva, hogy megakadályozzák a nedvesség bejutását a házba a meneteken keresztül.

Ez a lépés meglehetősen egyszerű. Lazítsa meg az anyát, de tartsa a gumigyűrűt. Dugja be a gombot a fedél lyukán keresztül, és húzza meg az anyát a hátsó oldalról. Kerülje az anya túlzott meghúzását, különben a gumigyűrű összezúzódik, és nem szolgálja a célját.

5. lépés: Táp- és töltőáramkör

Most összeállítjuk az akkumulátor tápegységeit. Ez magában foglalja az akkumulátort, a főkapcsolót, az akkumulátorfigyelő/töltőlapot és a boost konvertert.

Az akkumulátor, amit használtam, egy 3,7 V 1500 mAh egycellás lítium-ion akkumulátor. Az általam használt egy törött Playstation vezérlőből származik. Bármilyen egycellás Li-Ion vagy LiPo akkumulátor működni fog, amíg befér a házba. Az ilyen típusú akkumulátorok általában nagyon vékonyak és laposak, ezért valószínűleg kétszer akkora akkumulátort használhat, mint az enyém, minden probléma nélkül. Egy 18650-es cella működne, de nem illeszkedik az egyéni házamba, így meg kell terveznie a sajátját, vagy használnia kell a polcról a házat. Ha lehetséges, javaslom egy kimentett akkumulátor használatát (mint én), mert az akkumulátorok szállítása gyakran drága!

Az akkumulátort először a TP4056 töltőlaphoz kell forrasztani. Ha szeretné, forraszthat egy JST RCY csatlakozót az akkumulátorhoz és a töltőhöz a kényelem érdekében (ezt én csináltam), de ez nem szükséges. Ügyeljen a helyes polaritásra, amint azt a töltőlapon lévő jelölések jelzik, mivel a tábla nincs védve az akkumulátor fordított polaritásától!

Ezután forrasztjon egy vezetéket a töltő pozitív kimenetéről (a pozitív akkumulátor vezeték mellett) a pozitív konverter pozitív bemenetére. Ezután forrasztjon egy vezetéket a negatív kimenetről (a negatív akkumulátor vezeték mellett) a fő kapcsoló közös (középső) tűjéhez. Végül forrasztjon egy vezetéket a kapcsoló normál nyitott csapjából a boost konverter negatív bemenetébe. Ha multimétert csatlakoztat az erősítő átalakító kimenetéhez, és bekapcsolja a főkapcsolót, akkor megjelenik a feszültség.

Mivel az Arduino, az LCD -képernyő és az áramlásérzékelő 5 V -ot igényel, a boost -átalakító kimenetét 5 V -ra kell állítanunk. Ezt úgy érjük el, hogy egy kis csavarhúzóval elforgatjuk a potenciométer gombját. Ha a főkapcsoló be van kapcsolva, az akkumulátor csatlakoztatva van, és a multiméter csatlakoztatva van a boost konverter kimenetéhez, lassan forgassa a potenciométert, amíg a kimenet 5 V -ot nem mutat. Nehéz lesz pontosan 5000 V leolvasást kapni, de törekedjen a 4,9 V és 5,1 V közötti feszültségre.

Mivel az egyedi burkolatomat több csavar zárja le, nem akarjuk, hogy minden alkalommal fel kell nyitni a házat, amikor fel kell tölteni. Ehhez 3,5 mm -es fejhallgató -csatlakozót használtam. Pontosan ezt a csatlakozót használtam a Digikey -től (erre vannak méretezve a burkolatom kivágásai), de ennek a Banggood -ból is működnie kell.

Először behelyeztem a csatlakozót a ház legalsó lyukába. Mivel ez legtöbbször ki lesz húzva a konnektorból, és ezért érzékeny a nedvesség bejutására, a legjobb, ha az aljára szereljük, hogy megakadályozzuk a víz belsejében való csöpögést. A záróalátét felszerelése és az anya meghúzása után két vezetéket forrasztottam a csatlakozó "csúcs" és "hüvely" fülére. A csatlakozó kivezetése az egyik megjegyzett képemen látható. A "hüvely" vezeték másik végét forrasztottam a töltő negatív bemenetére, a micro USB port mellé. Végül a "tip" vezetéket forrasztottam a +5V padra, az USB port másik oldalán. A töltő USB -portját nem fogják használni, mert nehéz lenne az USB -port behatolni a házba anélkül, hogy nedvességet engedne be.

6. lépés: Töltőkábel

Mivel töltőportként 3,5 mm -es audiocsatlakozót használunk, el kell készítenünk egy adapterkábelt, amelynek egyik végén 3,5 mm -es dugó, a másik végén pedig USB A csatlakozó van. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy bármilyen általános mobileszköz -töltőt (például iPhone -töltőt) használjunk az eszköz töltésére.

Vásárolhat egy USB -kábelt, amelynek egyik végén USB A -csatlakozó, a másik végén pedig ónozott vezetékek vannak, de ha olyan, mint én, akkor valószínűleg tucatnyi véletlenszerű USB -kábel hever körül, amelyekre nincs szüksége. Ahelyett, hogy USB kábelt szereltem volna, most kaptam egy mikro USB -USB A kábelt, amire nem volt szükségem, és levágtam a mikro USB -csatlakozót.

Ezután lehúztam a fehér kabátot a kábelről, hogy csak két vezeték legyen látható benne: egy piros és egy fekete vezeték. Egyes USB -kábelek négy vezetéket tartalmaznak: piros, fekete, zöld és fehér. A zöld és a fehér adatátvitelre szolgál, és figyelmen kívül hagyható. A szigetelést csak a piros és a fekete vezetékekről távolítsa el.

Ezután szüksége lesz egy 3,5 mm -es dugóra. Ezt a Banggood -tól használtam. Forrasztja a piros vezetéket az USB -kábelről a középső fülre (amely a csatlakozó csúcsa), a fekete vezetéket pedig a hosszú ujjú fülhöz. Nézze meg a fotóimat a tisztázás érdekében.

Azt javaslom, hogy mindig csatlakoztassa a 3,5 mm -es csatlakozót az USB -csatlakozó előtt, mivel a kábel csatlakoztatásának folyamata a dugót rövidre zárhatja a fém csatlakozóaljzatban.

7. lépés: Az áramlásérzékelőről

Ezt az áramlásérzékelőt a Banggoodtól vettem fel 3,87 dollárért. Használat előtt úgy döntöttem, hogy megvizsgálom, hogyan működik.

A design meglepően egyszerű és ötletes. Az elektronika teljesen el van zárva a víztől. Van egy szabadon forgó légcsavar, amely az áramlási sebességtől függően lassabban vagy gyorsabban forog. A légcsavar egyik pontján mágnes található. Az érzékelő külső oldalán egy kis rekesz található, amely egy kis NYÁK-t tartalmaz két komponensből: egy ellenállásból és egy csarnok-hatású érzékelőből. Minden alkalommal, amikor a mágnes elhalad a hall-effektus érzékelő mellett, a magas és az alacsony között vált. Más szóval, 5V és 0V között kapcsol minden alkalommal, amikor a légcsavar forog.

Az érzékelő leolvasásához +5 V -ot alkalmazunk a piros vezetékre, negatívot a fekete vezetékre, és leolvasjuk a digitális jelet a sárga vezetékről. Az oszcilloszkópom fotóján láthatja, hogyan változik a jel az áramlás bekapcsolásakor. Eleinte a jel folyamatosan nulla volt. Amikor az áramlás elindul, az impulzusok frekvenciája gyorsan felgyorsul, és eléri az egyensúlyi állapotot.

Az adatlap szerint az érzékelő 450 impulzust bocsát ki literenként. Ez később fontos lesz, amikor a szoftvert írjuk.

8. lépés: Az áramlásérzékelő bekötése

Az áramlásérzékelő 3 tűs JST-XH csatlakozóval rendelkezik. Ez nem ideális, mert a vezetékek túl rövidek, és a csatlakozónak olyan érintkezői vannak, amelyek könnyen rövidre zárhatók a kóbor vízcseppekkel. Ezt a 3,5 mm -es audio dugó kábel szerelvényt rendeltem a Digikey -től. 3 'hosszú, ami tökéletes, és ónozott huzalokkal rendelkezik, ami megkönnyíti a forrasztást. Nem javaslom, hogy próbáljon régi fejhallgató -kábelt használni, mivel ezek általában nagyon vékony zománcozott vezetéket tartalmaznak, amelyet szinte lehetetlen forrasztani.

Az áramlásérzékelő műanyag burkolattal rendelkezik, amelyet két Phillips csavar rögzít. Egyszerűen távolítsa el ezeket a csavarokat, és húzza ki az áramköri lapot. Semmilyen ragasztóval nem tartja vissza, csak a műanyag fedéllel tartja a helyén. Ezután forrasztja ki a három vezetéket úgy, hogy forrasztópáka segítségével felmelegíti, és egyenként felemeli.

Ezután forrasztja a 3,5 mm -es audio kábelt a párnákhoz. Azt javaslom, hogy a színeket illessze össze úgy, ahogy én. Ennek a konfigurációnak a csúcsán +5V, a gyűrűn jel és a hüvelyen földelés van. Ez ugyanaz a konfiguráció, mint a töltőportnál, a 6. lépéstől kezdve. Ha véletlenül csatlakoztatja a töltőt az érzékelő portjához, vagy fordítva, akkor nem sérül meg a készülék.

9. lépés: Az áramlásérzékelő felszerelése

Eddig minden munkánk a műhelyben zajlott. De most itt az ideje a fürdőszobába menni!

Először leszedtem a zuhanyfejet. Ez egy rövid csődarabot mutatott ki a falból, 1/2 hüvelykes NPS menetes menettel. Kényelmesen az áramlásérzékelőnk pontosan ugyanolyan menetméretű! Az egyetlen probléma az, hogy az érzékelő mindkét végén hüvelyes menettel rendelkezik, így nő-nő kapcsolatra van szükség.

A helyi hardverboltomban 1/2 -os csatlakozók voltak sárgarézből, vasból és PVC -ből. A PVC volt a legolcsóbb, így ezt kaptam. Bár utólag, a sárgaréz vagy az acél szebb lett volna.

Ha megvan a csatlakozó, egyszerűen csavarja be az áramlásérzékelőt a tengelykapcsolóba, majd csavarja rá a cső másik végét a csőre. Az áramlásérzékelő nyíllal jelzi a kívánt áramlási irányt. Ügyeljen arra, hogy ne telepítse visszafelé, különben a mérések pontatlanok lehetnek. Végül csavarja fel a zuhanyfejet az áramlásérzékelő végére.

Természetesen feltételezem, hogy zuhanyzója 1/2 -os NPS menetet használ, mint az enyém. Ha ez nem így van, akkor további adaptereket kell beszereznie.

Tipp: Használjon teflon vízvezeték-szerelő szalagot az összes menethez, mielőtt összecsavarja a darabokat, hogy megakadályozza a szivárgást. Nálam nem volt kéznél, de a közeljövőben tervezem ezt kiegészíteni.

10. lépés: Arduino és Perfboard

Mivel sok kábelezést kell elvégeznünk, érdemes beszerezni egy darab parfümlemezt, hogy kicsit rendezettebb legyen a dolog. Vágtam egy téglalapot a perfboardból körülbelül 1 "2" -re. Ezután az Arduino Nano -t a tábla közepére helyeztem, és megjelöltem, hol mentek keresztül a fejléc csapjai. Ezután két hosszúságú női fejlécet vágtam, mindegyik 15 csap hosszú. Ezeket ráforrasztottam a perfboardra, ahol korábban megjelöltem. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy eltávolítsuk az Arduino programozást.

Hasznos tipp: Jelölje meg az Arduino USB-portjának tájolását, hogy mindig ugyanúgy csatlakoztassa a perfboardhoz.

11. lépés: Mindent bekötni

Most itt az ideje, hogy mindent összeforrasztunk! Mellékeltem egy teljes kapcsolási rajzot, amelyet követhet, vagy tekintse meg az alábbi írásbeli lépéseimet, ha jobban irányított megközelítést szeretne.

Először néhány hím fejlécet vágtam le, és forrasztottam őket a +5 V -os és földi síneken lévő perforációs táblára. Ezután forrasztottam még két fejlécet az A4 és A5 csapokhoz csatlakoztatva az Arduino -n. Ezek a fejlécek lehetővé teszik, hogy az LCD-képernyőt női-női ugrók segítségével csatlakoztassuk.

Ezután forrasztottam egy pár vezetéket a boost konverter kimenetéről a +5 V és a földi sínekre. Ez biztosítja az Arduino, az LCD és az áramlásérzékelő áramellátását.

Ezt követően két vezetéket elvágtam, és a nyomógomb kapcsaihoz csatlakoztattam. Az egyik vezetéket a földelő sínhez forrasztottam, a másikat a 3 -as digitális tüskéhez.

A forrasztás utolsó része az áramlásérzékelő. Mivel már csatlakoztatott egy 3,5 mm -es csatlakozót az érzékelőhöz, csak egy 3,5 mm -es jack csatlakozót kell forrasztanunk. Először három vezetéket forrasztottam - egyet az aljzat füleire. Ezután behelyeztem az emelőt a házba, és anyával rögzítettem. Végül a hüvelyt a földre forrasztottam, a csúcsot +5 V -ra, a gyűrűt pedig a 2 -es digitális tüskére.

Úgy döntöttem, hogy a 2 -es és 3 -as digitális csapokat használom a gombhoz és az áramlásérzékelőhöz, mert ezek hardveres megszakító csapok. Ez sokkal könnyebbé teszi a kód írását.

Most befejeztük a forrasztást, de még mindig csatlakoztatnunk kell az LCD -t. Mivel a fejléceket forrasztottuk, csak négy női-női ugróra van szükségünk. Csatlakoztassa a "Vcc" tűt +5V -hoz, a "Gnd" tűt a földhöz, az "SCL" tűt az A5 -hez, és az "SDA" tűt az A4 -hez. Annak érdekében, hogy az LCD képernyő illeszkedjen a házba, vissza kell hajlítanunk a fejléceket. A csapok többszörös előre -hátra hajlítása elfárad a fémben, és a csapok eltörnek, ezért azt javaslom, hogy csak egyszer hajlítsa meg őket, és ezt óvatosan tegye meg.

Most a kábelezés kész!

12. lépés: Programozás

Most, hogy minden hardver csatlakoztatva van, programozhatjuk az Arduino -t.

Szeretném, ha a program a következő funkciókkal rendelkezne:

• Az első sorban jelenítse meg az összes liter gyorsan frissülő számát
• A második sorban jelenítse meg a víz teljes költségét vagy az áramlási sebességet
• Amikor a zuhany fut, a nyomógomb a költség vagy az áramlási sebesség megjelenítése között vált
• Ha a zuhany nem fut, a nyomógombnak törölnie kell az összes adatot, és vissza kell állítania a képernyőt
• Az érzékelőt megszakítási rutin használatával kell leolvasni a durva lekérdezési módszerek elkerülése érdekében
• A képernyő frissítésekor csak a megváltozott értékeket frissítsük, ahelyett, hogy minden alkalommal felülírnánk a teljes képernyőt (ez észrevehető villódzást okozna)

A program egyszerű felépítést követ. A millis () függvény használatával késleltetéseket hozhatunk létre, amelyek valójában nem állítják le a program végrehajtását. Ebben az oktatóanyagban talál egy példát arra, hogyan villoghat a LED a delay () függvény használata nélkül.

A millis () függvény az Arduino bekapcsolása óta ezredmásodpercek számát adja vissza. Az "previousMillis" változó létrehozásával és a Millis () - previousMillis () kivonásával láthatjuk az előzőMillis frissítése óta eltelt időt.

Ha azt akarjuk, hogy valami történjen másodpercenként, akkor a következő kódblokkot használhatjuk:

if ((millis () - previousMillis)> = 1000) {

previousMillis = millis (); toggleLED (); }

Ez ellenőrzi, hogy a millisz () (a jelenlegi idő) és a korábbi Millis (utolsó idő) közötti különbség nagyobb vagy egyenlő 1000 ezredmásodperccel. Ha igen, akkor először az előzőMillis értékét állítjuk be az aktuális idővel. Ezután végrehajtjuk a kívánt további lépéseket. Ebben a példában egy LED -et kapcsolunk. Ezután kilépünk ebből a kódblokkból, és befejezzük a ciklus () függvény többi részét, mielőtt visszatérünk a kezdethez, és megismételjük az egészet.

Ennek a módszernek az előnye az egyszerű delay () függvényhez képest az, hogy a delay () időközt tesz az utasítások közé, de nem veszi figyelembe a ciklus () függvény többi utasításának végrehajtásához szükséges időt. Ha olyasmit csinál, amely hosszabb ideig tart, mint egy LED villogása, például frissíti az LCD -képernyőt, az idő nem elhanyagolható, és néhány ciklus után összeadódik. Ha az órát frissíti az LCD képernyőn, az gyorsan pontatlanná válhat és lemaradhat.

Tehát most, hogy megértettük a program általános felépítését, ideje beilleszteni az utasításokat. Ahelyett, hogy a kód minden egyes sorát elmagyaráznám, javaslom, hogy először olvassa el a mellékelt folyamatábrát, amely magas szintű áttekintést nyújt a program tevékenységéről.

Miután látta a folyamatábrát, nézze meg a mellékelt Arduino kódot. Szinte minden sort megjegyzést fűztem, hogy világossá tegyem, mit tesznek az egyes sorok.

A kódban van néhány rész, amelyet érdemes megváltoztatni. A legfontosabb a literenkénti költség. Városomban a víz literenként 0,2523 ¢ -ba kerül. Keresse meg a következő sort, és módosítsa az értéket, hogy megfeleljen a lakóhelye szerinti költségeknek:

const float COST_PER_LITRE = 0,2523; // literenkénti költség, centben, a város honlapjáról

Ha literenként inkább gallonokat szeretne használni, módosítsa az "L" vagy "L/s" -re utaló "LCD.print ()" sorokat "G" vagy "G/s" értékre. Ezután törölje a következő sort:

const úszó KONVERZIÓ = 450,0; // ezt tartsd megjegyzés nélkül literben

… És szüntesse meg ezt a sort:

const float CONVERSION = 1703.0; // szüntesse meg a megjegyzést, és törölje a fenti sort gallonokra

Még egy furcsaságot észrevehetett a kódomban. Az alapértelmezett karakterkészlet nem tartalmazza a "¢" karaktert, és én nem akartam dollárt használni, mert a költségek az idő nagy részében "0,01 dollár" vagy annál alacsonyabb értékként jelennek meg. Ezért kénytelen voltam egyedi karaktert létrehozni. A szimbólum ábrázolásához a következő bájt tömböt használjuk:

byte cent_sign = {B00100, B00100, B01111, B10100, B10100, B01111, B00100, B00100};

A tömb létrehozása után a különleges karaktert "létre kell hozni" és tárolni kell.

lcd.createChar (0, cent_sign);

Ha ez megtörtént, az egyéni karakter nyomtatásához a következő sort használjuk:

lcd.write (bájt (0)); // centes jel nyomtatása (¢)

Az LCD legfeljebb 8 egyedi karaktert tartalmazhat. További információ erről itt. Találtam ezt a hasznos online eszközt is, amely lehetővé teszi az egyéni karakter rajzolását grafikus felület segítségével, és automatikusan létrehozza az egyéni bájt tömböt.

13. lépés: Zárja le a fedelet

Végre majdnem végeztünk!

Itt az ideje, hogy minden elektronikát betöltsünk a házba, és reméljük, hogy a fedél bezáródik. De először csatolnunk kell a 30 mm -es állványokat. A megvásárolt állványcsomag nem tartalmaz ilyen hosszúakat, de 20 és 10 mm -eseket tartalmaz, amelyek összeilleszthetők. Négy M3 -as csavarral csavartam be négy házat a ház alján lévő lyukakba (lásd az 1. és 2. ábrát). Feltétlenül húzza meg ezeket biztonságosan, de ne túl szorosan, különben fennáll a műanyag ház tönkremenetelének veszélye.

Most már minden elektronikát be tudunk illeszteni. A töltőt és az erősítő átalakítót kétoldalas szalaggal rögzítettem a fedélre, ahogy a harmadik képen is látszik. Ezután elektromos szalagot tekergettem a két 3,5 mm -es jack aljzaton lévő fém körül, csak hogy a csatlakozók érintkezésével ne záródjon semmi.

Az Arduino -t úgy tudtam illeszteni, hogy az oldalára tettem, a bal alsó sarokba, és az USB -portja jobbra nézett. Több kétoldalas szalagot használtam, hogy az akkumulátort a ház alsó részéhez rögzítsem az LCD képernyő alatt.

Végül, ha minden többé -kevésbé biztonságosan beragadt a dobozba, a fedelet további négy M3 csavarral le lehet csavarni.

14. lépés: Tesztelés

Először csatlakoztassa a 3,5 mm -es csatlakozót az áramlásérzékelőhöz. Azt javaslom, hogy ezt a készülék bekapcsolása előtt tegye meg, mert lehetséges, hogy a dugó nem kívánt kapcsolatot létesít a behelyezéskor.

Ezután kapcsolja be a főkapcsolót. Bár nem folyik víz, az előlapi gombnak semmi mást nem kell tennie, mint a teljes és a képernyő törlése. Mivel az összeg alapértelmezés szerint nulla lesz, a gomb egyelőre úgy tűnik, nem tesz semmit.

Ha bekapcsolja a zuhanyzót, az összesnek növekednie kell. Alapértelmezés szerint a költség jelenik meg. Ha megnyomja az előlap gombját, az alsó sorban megjelenik az áramlási sebesség. Az előlapi gomb megnyomásával válthat az áramlási sebesség és a költségek között, amíg a zuhany fut. Miután a zuhany elállt, az előlapi gomb megnyomásával nullázódnak a mérések és törlődik a képernyő.

Beépítési

A készülék felszerelésének módja a zuhany elrendezésétől függ. Előfordulhat, hogy egyes zuhanyzók párkánya elég közel van a zuhanyfejhez, így egyszerűen elhelyezheti a készüléket. A zuhanyzómban van egy kosár tapadókorongokkal, amelyekbe a készüléket helyeztem. Ha nem rendelkezik párkány vagy kosár luxussal, akkor megpróbálhatja a készüléket a falhoz tartani egy kétoldalas tapadókoronggal. Ez csak akkor működik, ha polcról készült, sima hátlappal rendelkező házat használ, vagy az egyedi burkolatomat üveglapos nyomtatóval nyomtatta. Ha a burkolat durva hátlappal rendelkezik (mint az enyém), akkor próbáljon meg kétoldalas szalagot használni, bár ez eltávolíthat maradványokat a zuhanyfalon, ha megpróbálja eltávolítani a készüléket.

Hibaelhárítás

A képernyő be van kapcsolva, de a háttérvilágítás nem világít - győződjön meg arról, hogy az áthidaló az I ² C modul oldalán lévő két csapra van felszerelve

A képernyő üres, a háttérvilágítás be van kapcsolva - ellenőrizze, hogy az I ² C cím helyes -e az I²C szkenner futtatásával

A képernyő be van kapcsolva, de az értékek nulla maradnak - ellenőrizze, hogy van -e jel az érzékelőből, mérve a feszültséget a 2. érintkezőn. Ha nincs jel, ellenőrizze, hogy az érzékelő megfelelően van -e csatlakoztatva.

A képernyő üres, a háttérvilágítás ki van kapcsolva - ellenőrizze, hogy az Arduino tápellátását jelző LED világít -e, és ellenőrizze, hogy a képernyőn van -e áram.

A képernyő rövid időre bekapcsol, majd minden leáll - valószínűleg túl magasra állítja a feszültségnövelő átalakító feszültségét (az alkatrészek nem bírnak 5 V -nál nagyobb feszültséggel)

A készülék működik, de az értékek helytelenek - győződjön meg arról, hogy az Ön által használt áramlásérzékelőnek ugyanaz a konverziós tényezője: 450 impulzus / liter. A különböző érzékelők eltérő értékekkel rendelkezhetnek.

15. lépés: Most kezdje meg a víztakarékosságot

Fejlesztések

A szoftver jelenlegi verziója elég jól működik, de végül szeretném hozzáadni azt a képességet, hogy különböző felhasználók (családtagok, lakótársak stb.) Legyenek. minden ember átlagos vízfelhasználását jeleníti meg. Ez arra ösztönözheti az embereket, hogy versenyezzenek a legkevesebb vízfogyasztásért.

Az is jó lenne, ha lenne mód arra, hogy a megtekinteni kívánt adatokat egy táblázatba exportáljuk, így grafikonok készíthetők. Akkor láthatta, hogy az év mely szakaszaiban gyakrabban és hosszabb ideig zuhanyoznak az emberek.

Ezek a funkciók mind az EEPROM használatát igénylik-az Arduino beépített, nem felejtő memóriáját. Ez lehetővé tenné az adatok megőrzését a készülék kikapcsolása után is.

Egy másik hasznos funkció az akkumulátor kijelzője lenne. Jelenleg az egyetlen jelzés arra utal, hogy az eszközt fel kell tölteni, ha az akkumulátor kezelőpanel lekapcsolja az áramot. Könnyű lenne csatlakoztatni egy extra analóg bemenetet az akkumulátor feszültségének méréséhez. Feszültségosztóra sem lenne szükség, mivel az akkumulátor feszültsége mindig kisebb, mint 5V.

Ezen ötletek némelyike a funkciók kúszásával határos, ezért nem fejlesztettem tovább a szoftvert.

A többi rajtad múlik!

Első díj az érzékelők versenyében