WiFi õlimahuti monitor: 6 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Kütteõli mahutisse jäänud kütuse kontrollimiseks on mitu võimalust. Lihtsaim viis on kasutada õlimõõtevarda, mis on väga täpne, kuid mitte eriti lõbus külmal talvepäeval. Mõned mahutid on varustatud vaatetoruga, mis annab jällegi õlitasemele otsese näidu, kuid toru muutub kollaseks vanusega, mis raskendab lugemist. Veelgi hullem, kui need pole isoleeritud, võivad need põhjustada õlilekkeid. Teist tüüpi gabariit kasutab ujukit, mis juhib ketast. Pole eriti täpne ja mehhanism võib aja jooksul kinni haarata.

Need, kellel on sügavad taskud, saavad osta kauganduri, mida saab maja sees vaadata. Akuga töötav andur, tavaliselt ultraheli, edastab õli sügavuse maja vastuvõtjale. Õlitaseme vaatamiseks võib kasutada eraldiseisvat võrgupõhist vastuvõtjat või vastuvõtja võib olla Internetiga kaugseireks ühendatud. Vaja on patareidega töötavat WiFi-ühendusega andurit, mis suudab tanki aastaid jälgida ja saata e -posti meeldetuletused, kui õlitase langeb. Sellist seadet on kirjeldatud käesolevas juhendis. Andur mõõdab õli sügavust, ajastades, kui kaua kulub valguse tagasipöördumiseks õlipinnalt. Iga paari tunni järel küsitleb ESP8266 moodul andurit ja edastab andmed Internetti. Tasuta ThingSpeak teenust kasutatakse õlitaseme kuvamiseks ja meeldetuletusmeili saatmiseks, kui õlitase on madal.

Tarvikud

Selle projekti peamised komponendid on loetletud allpool. Kõige kallim toode on sügavusandur, VL53L1X moodul, mille leiate Internetist umbes 6 dollari eest. Olge ettevaatlik, et mitte valida eelmise põlvkonna VL53L0X, kuigi see on odavam, kuid sellel on kehvem jõudlus ja see nõuab erinevat tarkvara. Teine võtmeelement on ESP8266 moodul. Sisseehitatud pingeregulaatorite ja USB -liidesega versioone on kindlasti lihtsam kasutada, kuid need on kõrgema ootevooluga, mitte ideaalsed akuga töötamiseks. Selle asemel kasutatakse ESP-07 põhimoodulit koos välise antenni lisavarustusega. Selles projektis kasutatavad komponendid on järgmised:

• AA patareihoidik
• VL53L1X kaugusmoodul
• BAT43 Shottky diood
• 2N2222 transistor vms
• 100 nF kondensaator
• 2 x 5k takistid
• 1 x 1k takisti
• 2 x 470 oomi takistid
• FT232RL jadaadapteri moodul
• AA suurusega liitium tionüülkloriid aku
• ESP-07 mikrokontrolleri moodul
• Mitmesugused asjad, traat, kast jne.

Samm: anduri valik

Ultraheli andureid kasutatakse tavaliselt õlitaseme mõõtmiseks nii kaubanduslikult kui ka isetegemise projektides. Kergesti kättesaadavat ultraheli HC-SR04 või uuemat HS-100 kasutatakse sageli omatehtud kuvarites hinnaga umbes 1 USD. Nad töötasid pingil hästi, kuid andsid juhuslikke näiteid, kui õlipinna leidmiseks õlipaagi väljalasketoru allapoole suunati. Tõenäoliselt oli selle põhjuseks peegeldused terasmahuti erinevatelt pindadelt, plastmahuti võib paremini toimida. Alternatiivina prooviti selle asemel optilist andurit VL53L1X Time of Flight. Paagi näidud olid palju stabiilsemad ja seetõttu kasutati seda tüüpi andureid alternatiivina. VL53L1X andmeleht annab teavet selle anduri eraldusvõime kohta erinevates mõõtmistingimustes, vt pilti. 200 ms proovivõtuaja kasutamine annab mõne mm eraldusvõime. Kahtlemata olid andmelehe numbrid võetud parimates võimalikes laboritingimustes ja seega tehti andurile eraldusvõime kontrollimiseks kiirtest. Andur paigutati õlipaagi väljalasketoru kohale ja registreeriti paar tuhat näitu, kasutades ajastus -eelarvet 200 ms. Paagi näitude jaotusgraafik kinnitab, et see andur suudab õlitaset mõõta umbes +/- 2 mm eraldusvõimega. Pikema aja jooksul on igapäevane trend, kus õlitase langeb üleöö mõne mm võrra ja taastub päeva jooksul. Kõige tõenäolisem põhjus on õli kokkutõmbumine, kuna see jahtus üleöö ja paisub taas päevase soojusega. Võib -olla on jutt külmal päeval mahu järgi õli ostmisest tõsi.

2. samm: vooluahela skeem

Lülitusskeem näitab, kuidas ESP-07 moodul on ühendatud seadmega VL53L1X. Tarkvara üleslaadimiseks ja toimimise kontrollimiseks on ESP-07-ga ajutiselt ühendatud USB-adapter FT242. Kui ESP-07 pannakse sügavasse unerežiimi, langeb vool umbes 20 uA-ni, äratussignaal lähtestab seadme dioodi kaudu. Anduri on võimalik ooterežiimi panna, kasutades XSHUT-tihvti, kuid see osutus lihtsamaks andur sisse ja välja lülitada transistori abil. Kui ESP-07 ärkab, lülitatakse andur sisse ja lülitatakse pärast lugemist välja. Selle eeliseks on ka VL53L1X ootevoolu kõrvaldamine. Uue programmi üleslaadimisel tuleb 5k takisti hoida maapinna ja GPIO0 vahel, kuna seade on välgurežiimi sisenemiseks sisse lülitatud. Pärast koodi üleslaadimist lülitage seade normaalseks töötamiseks sisse ja välja.

3. samm: akutoide

Selle projekti toiteks kasutatakse ühte AA-tüüpi liitium-tionüülkloriidi (Li-SOCI2) akut. Internetist otsides peaks leidma seda tüüpi patareide tarnijaid hinnaga vaid 2 dollarit. Nende patareide suur eelis on stabiilne 3,6 V aku kasutusea jooksul, mis sobib ideaalselt ESP8266 kiibi toiteks ilma täiendava pinge reguleerimiseta. Kütteõli paak kestab mitu kuud ja seega tuleb õlitaset kontrollida vaid paar korda päev kõige rohkem. Mõõtmised lõpetatud monitoril andsid sügava une voolu 22uA. Aku vooluahela 0,5 oomi takisti pinge lainekuju näitas keskmist voolu 75 mA 6,9 sekundi jooksul ärkveloleku ajal. Aasta jooksul kasutab vooluring unerežiimis 193 mAh. Kui õlitaset mõõdetakse iga 7 tunni järel, kasutatakse igal aastal 180 mAh. Selle põhjal peab 2600 mAh aku vastu üle 6 aasta.

4. samm: tarkvara

Pololu Arduino VL53L1X raamatukogu kasutatakse kaugusanduri lähtestamiseks ja kaugusnäitudele juurdepääsuks. Andmete ThingSpeakile saatmise kood pärineb nende niiskuseanduri näitest ja mõni lisakood juhib andurit toidetavat transistorit. ESP8266 suudab sügavalt magada kuni 70 minutit ja ärgata. Selle probleemi lahendamiseks on lubatud kiibil ärgata ja see kohe uuesti magama panna, hoides mälu. Kui monitor ühendub teie WiFi -võrguga, peate koodi lisama oma WiFi SSID ja parooli. Kui kasutate ThingSpeak'i, lisage ka oma API -kood. Arduino üleslaadimise visand on lisatud tekstifaili. See vajab kopeerimist teie Arduino IDE -sse. Enne koodi vilkumist ühendage GPIO0 enne sisselülitamist 5k takisti kaudu maapinnaga. ESP-07 WiFI-võrguga ühendamise koodi kasutatakse laialdaselt ka teistes projektides. Sel juhul oli ühenduse loomise kontrollimiseks vaja palju pikemat aega ühendusahelas. Üldiselt kasutatakse umbes 500 ms, kuid selle WiFi seadistuse jaoks oli vaja 5000 ms, mida tuleks ühenduse probleemide korral reguleerida. Üksikasju ThingSpeaki meilimälestuste vastuvõtmise kohta on kirjeldatud veepehmendaja soolamonitori juhendis.

Samm: kokkupanek

Monitori komponendid on ühendatud ESP-07 mooduli ümber lindude pesa stiilis, varjates kõike, mis võib lühisesse jääda. Liigne kuumus võib moodulit kergesti kahjustada ja seetõttu vajavad need ühendused jootmist üks kord ja kiiresti. Monitor on kokku pandud kahes etapis. Esiteks on andur ja ESP-07 ühendatud ajutise USB-adapteriga, et programmeerida ESP-07 Arduino IDE abil. Lühikese 10 -sekundilise uneaja kasutamine näitab peagi, kas kiip ühendub WiFi -võrguga ja saadab näidud ThingSpeakile. Kui kõik töötab õigesti, programmeeritakse kiip soovitud uneaegadega ümber. Voolutarbimise minimeerimiseks tuleks moodulist punane LED välja lülitada. Samuti, kui on ühendatud väline antenn, tuleb eemaldada ka keraamiline antennilink. Ärge kasutage kiipi ilma antennita, võimsus praadib kiibi, mitte ei lähe kosmosesse. Teine etapp hõlmab USB -adapteri eemaldamist ja komponentide paigaldamist kasti. VL53L1X moodul paigaldati paagi ventilatsioonikorgi sisse kahe nailoniga vaheseintest eemale. Veenduge, et anduril oleks õlipind selgelt nähtav, lehed, ämblikuvõrgud või ämblikud ei oleks teel. Samuti hoidke ühendusjuhe andurist kaugel, et vältida valede peegelduste tekkimist.

6. samm: paigaldamine

Õlipaagi ventiilikork pannakse tagasi, veendudes, et see on tasane ja andurist õlipinnale pole takistusi. Monitor on paigaldatud ventilatsiooniava kõrvale, karbi paigal hoidmiseks kasutati väikseid magneteid. See ei tööta plastmahutitega! Nüüd istuge maha ja kontrollige õlitaset mugavalt oma kodus.

Minu õlipaagi taseme vaatamiseks klõpsake seda.