- Potrebni materijali
- Senzor za kišu
- Rad senzora za kišu
- Kružni dijagram
- Objašnjenje koda
- Rad sustava za otkrivanje kiše zasnovan na Arduinu
Jednostavni sustav za otkrivanje kiše može se jednostavno izraditi povezivanjem Arduina sa senzorom za kišu. Senzor će prepoznati padanje kiše na njemu, a ploča Arduino će ga osjetiti i može izvršiti potrebne radnje. Ovakav sustav može se koristiti u raznim poljima, poput poljoprivrede i automobila. Otkrivanje kiše može se koristiti za automatsko reguliranje postupka navodnjavanja. Također, podaci o kontinuiranim kišamamože pomoći poljoprivrednicima da koriste ovaj pametni sustav za automatsko zalijevanje usjeva samo kada je to prijeko potrebno. Slično tome, u automobilskom sektoru brisači vjetrobrana mogu se potpuno automatizirati pomoću sustava za otkrivanje kiše. A sustavi kućne automatizacije također mogu koristiti otkrivanje kiše za automatsko zatvaranje prozora i podešavanje sobne temperature. U ovom uputstvu izradit ćemo osnovni senzor za kišu pomoću Arduina s zujalom. Zatim možete upotrijebiti ovu postavku da biste povrh svega izgradili sve što želite. Također, imajte na umu da je senzor za kišu također naziva kao senzor kap kiše ili senzor kolosijek kišu ili senzor za kišnicu se temelji na korištenju, ali svi se odnose na isti senzor se koristi u ovom projektu i svi rade na istom principu.
Također smo napravili jednostavni alarm za kišu i automatski brisač automobila samo pomoću 555 odbrojavanja, možda biste to htjeli provjeriti i ako ne želite koristiti Arduino. Kad se to kaže, vratimo se ovom projektu i započnite graditi naš Arduino mjerač kiše.
Potrebni materijali
- Arduino UNO
- Senzor za kišu
- Zujalica
- Breadboard
- Spajanje žica
Senzor za kišu
Modul kišne kapi sastoji se od dvije ploče, i to Rain Board i Control Board.
Modul Rain board sastoji se od dvije bakrene staze, konstruirane tako da u suhim uvjetima pružaju visoku otpornost na napon napajanja, a ovaj izlazni napon ovog modula bit će 5V. Otpor ovog modula postupno se smanjuje s obzirom na povećanje vlažnosti na ploči. Kako se otpor smanjuje, njegov izlazni napon također se smanjuje s obzirom na vlažnost na modulu. Modul kišne ploče sastoji se od dvije iglice koje se koriste za spajanje na upravljačku ploču, kao što je prikazano dolje.
Modul upravljačke ploče kontrolira osjetljivost i pretvara analogni izlaz u digitalni izlaz. Ako je analogna vrijednost ispod praga vrijednosti upravljačke ploče, izlaz je digitalno nizak, a ako je analogna vrijednost veća od praga, izlaz je digitalno visok. Za ovu usporedbu i pretvorbu koristi se LM393 OP-Amp komparator. Komparator Op-Amp zanimljiv je sklop koji se može koristiti za usporedbu dviju različitih vrijednosti napona, već smo ga koristili u mnogim projektima poput pametne elektroničke svijeće, laserskog sigurnosnog alarma, linijskog sljedbenika i mnogih drugih.
Modul za kontrolu kiše koji je prikazan u nastavku sastoji se od 4 pina za spajanje Arduina, odnosno VCC, GND, D0, A0 i još dva pina za spajanje modula kišne ploče. Ukratko, modul kišne ploče otkriva kišnicu, a modul upravljačke ploče koristi se za kontrolu osjetljivosti i usporedbu i pretvaranje analognih vrijednosti u digitalne vrijednosti.
Rad senzora za kišu
Jednostavno je razumjeti rad modula senzora za kišu. Tijekom sunčanog dana, zbog suhoće na modulu kišne ploče, nudi visoku otpornost na napon napajanja. Taj se napon na izlaznom zatiču modula kišne ploče pojavljuje kao 5V. Ovih 5 V očitava se kao 1023 ako ga čita analogni pin Arduina. Tijekom kiše kišnica uzrokuje povećanje vlažnosti na kišnoj ploči, što zauzvrat rezultira smanjenjem otpora koji se nudi za opskrbu. Kako se otpor postupno smanjuje, izlazni napon počinje smanjivati.
Kada je kišna ploča potpuno mokra, a otpor koji ona pruža minimalan, izlazni napon bit će što niži (približno 0). Ova 0V očitava se kao vrijednost 0 ako je čita analogni pin Arduina. Ako je modul kišne ploče djelomično mokar, izlaz ovog modula kišne ploče bit će s obzirom na otpor koji pruža. Ako otpor koji pruža modul kišne ploče na takav način da je izlaz 3V, očitana analogna vrijednost bit će 613. Formulu za pronalaženje ADC-a može dati ADC = (analogna vrijednost napona X 1023) / 5. Korištenjem ove formule možete pretvoriti bilo koji analogni napon u vrijednost Arduino analognog očitanja.
Kružni dijagram
Donja shema shema prikazuje vam veze kruga za senzor pada kiše s Arduinom. Dizajn je izveden pomoću proteusa, fizički moduli su slični modulima koji su prikazani na shemi spojeva.
Modul mjerača kiše, prikazan na shemi spojeva, spojen je na upravljačku ploču. VCC pin upravljačke ploče povezan je s napajanjem od 5V. Zatik za uzemljenje povezan je sa zemljom. Ako je potrebno, D0 pin je povezan s bilo kojim digitalnim pinom Arduina i taj pin mora biti deklariran kao izlazni pin u programu. Problem s kojim se susrećemo s D0 pinom je taj što ne možemo dobiti točnu vrijednost izlaznog napona. Ako izlaz prijeđe prag napona, tada upravljački modul može osjetiti promjenu na izlazu. Moramo upravljati zujalicom, čak i ako postoji značajna promjena izlaznog napona u modulu kišne ploče. Iz ovih razloga, pin A0 spojen je na analogni pin Arduina, što olakšava praćenje promjene na izlazu. Zujalica koja se koristi kao signal korisniku,može se spojiti na bilo koji digitalni pin Arduina. Ako zujalicu treba više od 5V, pokušajte spojiti relejni krug ili tranzistor, a zatim na njega spojiti teret.
Objašnjenje koda
Arduino broj za senzor za kišu napisan pomoću Arduino IDE. Kompletni kod za ovaj projekt dat je na kraju stranice.
#define kiša A0 #define zujalica 5 int value; int set = 10;
Definirajući pin A0 kao kišu, a pin 5 kao zujalo i proglašavajući varijablu "value" i "set" cijelim brojevima i postavljajući vrijednost svoje varijable set na 10. Ova se vrijednost može mijenjati u skladu s potrebnom razinom rada. Ako želite da se zujalica aktivira, čak i kad ima malo kiše, podesite je na minimalnu vrijednost
void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (zujalica, IZLAZ); pinMode (kiša, INPUT); }
Inicijalizacija serijske komunikacije i postavljanje zujalice. Postavljanje klina za kišu kao izlaznog i ulaznog klina.
void loop () {vrijednost = analogRead (kiša); Serial.println (vrijednost); vrijednost = karta (vrijednost, 0,1023,225,0);
funkcija analogRead očitava vrijednost senzora za kišu. Mapa funkcije preslikava vrijednost senzora za kišu s izlaznog pina i varijabli dodjeljuje vrijednost u rasponu od 0 do 225.
if (value> = set) {Serial.println ("detektirana kiša"); digitalWrite (zujalica, VISOKO);
Ako je vrijednost očitanog senzora veća od zadane vrijednosti, tada program ulazi u petlju, ispisuje poruku na serijski monitor i uključuje zujalicu
else {digitalWrite (zujalo, LOW);
Program ulazi u funkciju else samo kada je vrijednost manja od zadane vrijednosti. Ova će funkcija isključiti zujalicu kada je zadana vrijednost veća od vrijednosti senzora koji govori da nema kiše.
Rad sustava za otkrivanje kiše zasnovan na Arduinu
Ovaj sustav djeluje na takav način da, kad ima kiše, kišnica djeluje kao okidač koji uključuje zujalicu. U Arduino kodu senzora za kišu, definirali smo da su igle 5 i A0 zujalica i kiša. Na taj način možemo promijeniti pinove u definiranom dijelu funkcije, a preostali dio koda bit će netaknut. To će programeru olakšati uređivanje pinova.
U praznoj petlji naredba analogRead očitava vrijednost sa senzora. U sljedećem retku naredba Serial.println (vrijednost) ispisuje vrijednost na serijski monitor. Ovo će biti korisno tijekom uklanjanja pogrešaka. Funkcija karte mapira dolaznu vrijednost između 0 -225. Format funkcije za kartu je karta (vrijednost, minimalna vrijednost, maksimalna vrijednost, vrijednost koja se preslikava za minimalnu vrijednost, vrijednost koja se preslikava za maksimalnu vrijednost). Zujalica će se uključiti ili isključiti, ovisno o postavljenoj vrijednosti i izlazu senzora. Ova se vrijednost uspoređuje u funkciji if s zadanom vrijednošću. Ako je vrijednost veća od zadane vrijednosti, uključit će se zujalo. Ako je vrijednost manja od zadane vrijednosti, zujalica će se isključiti.
Kompletan rad možete pronaći u video linku dolje. Ovo je jedna od mnogih aplikacija, isti će se princip vidjeti u brisačima vjetrobranskog stakla, ostalim automatizacijama kuća, poljoprivrednim sektorima itd. Nadam se da ste razumjeli projekt i uživali u izgradnji nečeg korisnog. Ako imate bilo kakvih pitanja, upotrijebite odjeljak za komentare u nastavku ili upotrijebite naše forume za druga tehnička pitanja.