Veepehmendaja soola taseme monitor: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Veepehmendajad töötavad ioonivahetusprotsessi abil, mille käigus kõvast veest saadud kaltsiumi- ja magneesiumioonid vahetatakse spetsiaalse vaigu kaudu naatriumkloriidiga (soolaga). Vesi läheb surveanumasse, kus see liigub läbi vaiguhelmeste, ning kaltsium ja magneesium asendatakse naatriumiga. Vaiguhelmed ammenduvad lõpuks ja ei suuda enam kõvasid mineraale üles võtta. Laadimis- või regenereerimisprotsess viib soolase vee lahuse läbi vaiguhelmeste, mis eemaldavad kõvaduse mineraalid ja viivad need kahjutult kanalisatsiooni. Vaiguhelmed jäetakse värskendatuks ja on valmis rohkem pehmendatud vett tegema.

Ioonivahetusvee pehmendajaid on mitmesuguse kuju ja suurusega, kuid neil kõigil on üks ühine joon - soolveepaak, mis tuleb iga paari nädala tagant soolaga täita, et tagada pehme vee regulaarne varustamine. Veepehmendajad ei ole just atraktiivsed seadmed ja seetõttu saadetakse nad mõnda ligipääsmatusse kohta, mis tähendab, et soola taseme kontrollimiseks tuleb külastada spetsiaalselt. Sagedamini kui mitte, on vihje soola lisamiseks leibkonnaliikmetelt, kes haaravad kõvast veest. Vajalik on sobiliku ja unustatud soola taseme andur, mis võib saata meeldetuletuse, kui pehmendaja sool on madal. Selles juhendis kasutatakse vahemikuandurit veepehmendaja soola taseme mõõtmiseks iga paari tunni tagant ja tulemuse avaldamiseks ThingSpeakis. Kui soola tase langeb, saadab ThingSpeak meeldetuletusmeili soolveepaagi täitmiseks soolaga. Kõik selle projekti komponendid on eBays saadaval, nagu tavaliselt, odavaimad osad on pärit Aasiast. Isegi kui kõik komponendid tuleb osta, on kogukulu umbes 10 USA dollarit. Selle projekti tegemiseks on vaja palju oskusi, näiteks jootmine või Arduino IDE kasutamine. Kõiki neid tehnikaid käsitletakse teistes juhendites ja neid siin ei korrata.

Tarvikud

AA patareihoidja VL53L0X vahemikmoodul BAT43 Shottky diood 100nF kondensaator 2 x 5k takistid 2 x 470 oomi takistid FT232RL jadaadapteri moodul AA suurusega liitiumtionüülkloriidaku ESP-07 mikrokontrolleri moodul Mitmesugused, traat, karp jne

Samm: soola taseme detektor

VL53L0X -i kasutatakse veepehmendaja soolapinna tundmiseks. Andur töötab valguse impulsi saatmisega ja tagasipeegeldamiseks kuluva aja mõõtmisega. Parimaid tulemusi annab valge peegeldava pinna kasutamine pimedas, täpselt see, mis meil on soolakarbis. Andur ise on väga väike ja seda on raske käsitseda. Sellisena saab seda osta moodulina, mis sisaldab I2C liidest. See muudab palju lihtsamaks ühenduse loomise teiste mikrokontrolleritega, nagu Arduino või Raspberry Pi. Kuna laser- ja anduriaknad on väga väikesed, kasutatakse seadet blokeeriva mustuse peatamiseks kilet. Moodul peab veepehmendi ülaservas lamama ja juhtmed või joodis ei tohiks selle anduri poolel välja ulatuda. moodul. See saavutati, toetades moodulit jootmise ajal, andur allapoole, puutükile, et peatada jootmine või traadi moodustumine muhke anduri poolel.

2. samm: ESP-07 programmeerimine

Eesmärk oli muuta soolasisalduse monitor patareitoitega ja seega valiti ESP8266 kiibimooduli palja kondiga versioon, et minimeerida ooterežiimi voolu ja anda vähemalt aasta aku. Erinevalt mõnest keerukamast versioonist, mis sisaldavad pingeregulaatoreid ja USB-liidest, tuleb selles projektis kasutatavale paljale luule ESP-07 lisada mõned lisakomponendid. Seeriaadapter on ajutiselt ühendatud ESP-07 ja monitori välgutamiseks jadaport testimise ajal. Pidage meeles, et jadaadapter eemaldatakse, kui oleme rahul, et kõik töötab õigesti, ärge muutke seda liiga tugevaks. Mingil põhjusel vajasid SDA ja SCL liinid anduri toimimiseks vahetust, proovige seda, kui vahemik on täies ulatuses kinni jäänud. Võib -olla Hiina tootmise veidrus? Selle projekti toiteks kasutatakse liitiumtionüülkloriidi akut. Selle aku AA-suuruse püsipinge on 3,6 V ja võimsus 2600 mAh, mis on ideaalne ESP-07 toiteks. Neid patareisid võib leida spetsiaalsetelt akutarnijatelt, kuid mitte tavalistest jaemüügipunktidest. Ma arvan, et nad ei julge laiemat avalikkust kahekordsest tavalisest pingest lahti lasta!

Kui ESP-07 käivitub, teevad tihvtid imelikke asju, kuni see käivitusrutiini lõpetab. Ohutusmeetmena on mooduliväljundite ühenduste hulka takistid, et vältida kahjustavaid voolusid. Selle projekti Arduino visand on lisatud tekstifaili. Nagu tavaliselt, peate seda muutma oma ruuteri mandaadi ja oma ThingSpeaki konto API -võtmega. Samuti kasutatakse staatilist IP -aadressi WiFi -ühenduse kiirendamiseks ja voolu säästmiseks. See võib hõlmata IP -aadresside muutmist vastavalt teie võrgule. Märkus komasid kasutatakse IP -aadressis, mitte punktis! Internetis on tohutul hulgal teavet ESP8266 vilkumise ja kasutamise kohta, kui vajate rohkem abi. Kokkuvõttes toimub vilkumine järgmiselt.

Käivitage Arduino IDE arvutis ja veenduge, et ESP8266 plaat on installitud ja valitud Võimalik, et peate anduri ja WiFi teegi installima allolevasse monitori visandisse ja vajadusel muutma Kontrollige eskiiskomplekte ilma vigadeta Ühendage GPIO0 maandusega 5k takisti kaudu Aku hoidikusse Ühendage USB -adapter Laadige üles kood, et kontrollida, kas see on korralikult ühendatud Eemaldage aku ja eemaldage GPIO0 -ühendus. Käivitage jadamonitor ja vahetage aku Enne visuaali uinumist tuleb teid visandilt tervitada

Tsükli aja lühendamine umbes 20 sekundini muudab silumise palju lihtsamaks. Sõltuvalt teie ruuterist võib ühenduse aega vaja kohandada, et anda usaldusväärne link. Kui kõik töötab, võidakse USB -adapter eemaldada ja monitor saab hoolduseks ühendada.

Samm: lõplik juhtmestik

Kui arvame, et monitor on seadistatud nii, nagu meile meeldib, saab juhtmestiku korrastada nagu pildil. Punane toite LED tuleks eemaldada, kuna see on voolu tühjenemine sügava une ajal. Seda saab kruvikeerajaga õrnalt maha tõmmata või jootmata. Kui WiFi -signaal on madalal küljel, võib ulatust välisantenni ühendamisega parandada. Sellisel juhul tuleb keraamilise antenniga ühendav link eemaldada nagu LED. Kui ESP-07 kasutatakse ilma keraamilise antennilülita, peab alati olema ühendatud väline antenn.

Samm: anduri paigaldamine

Andur tuleb paigaldada soolveepaagi kõrgeima soola taseme kohale. Selles paigalduses osutus veepehmendaja kaas anduri paigutamiseks mugavaks kohaks. Kaanesse puuritakse väike auk, et andur saaks soola taset vaadata. Kuna soolvee segu on väga söövitav, kasutatakse augu katmiseks ja anduri kaitsmiseks toidukile kihti. Aku ja ESP-07 saab paigaldada ka kaane anduri kõrvale. Kui WiFi signaali tugevus osutub marginaalseks, on alati võimalus ühendada väline antenn. Selles paigalduses olid andur, ESP-07 ja aku liimitud just kaane ülaosale, kui veepehmendaja oli kappi peidetud. Rohkem avatud olukordades oleks vaja korralikku juhtumit.

Samm: aku kestvus

Aku eluea hindamiseks peame mõõtma ooterežiimi voolu ja praegust, kui monitor on ärkvel. See osutus üsna keeruliseks, sest ESP-07 võib hõlpsasti lukustuda, kui teete muudatusi, näiteks mõõteseadmete muutmine. Lõplik lahendus oli lisada toitejuhtmesse 0,1 oomi takisti ja mõõta voolu skaalaga äratusperioodil. Iga mõõtmine kestis 6,7 sekundit keskmise vooluga 77mA. Unevoolu mõõdeti dioodi ja 5k takisti paralleelselt toitejuhtmesse panemisega. Diood kannab äratusvoolu, kuid madala ooterežiimi voolu kannab takisti. See andis ootevoolu 28,8 uA. Programmi uneaeg on mõõtmiste vahel seatud umbes 1 tunniks. Aasta jooksul kasutab monitor ooterežiimis 250 mAh ja ärkveloleku ajal 1255 mAh ehk kokku 1505 mAh. Selles monitoris kasutatav 2600 mAh aku peaks kergesti vastu pidama üle aasta. Aku eluiga võib veelgi pikendada, kui soola taset harvemini mõõta. Kahjuks ei saa ESP-07 uneaega hõlpsalt pikendada umbes tunniks. Üks võimalus sellest probleemist on ESP-07 äratamine iga tunni tagant ja seejärel kohe uuesti magama panemine. Võimalik on modem mitte äratada ja diagramm näitab, et see vähendab poole võrra kasutatud energiat. Mõõtes soola taset vaid 4 korda päevas, võime eeldada aku eluiga umbes 5 aastat. Allolev kood kasutab ESP8266 RTC mälu, et salvestada, mitu korda moodul on sügavas unes olnud. Selles visandis on enne mõõtmist 6 unerežiimi, mis annab näitude vahele 7 tundi. Loomulikult saab seda teie rakendusele kohandada. Fikseerige aku alati kindlalt oma kohale, katkestatud ühendus võib ESP-07 lukustada ja aku tühjendada. Aku peaks mitu aastat enne selle pikema uneajaga asendamist vastu pidama. Jällegi on kõige parem testida moodulit 10 sekundilise unega, 7 tundi on pikk aeg oodata, et kontrollida, kas see töötab …

6. samm: soola taseme tabel

Kahel graafikul on näidatud soolapehmendaja soola tase ja WiFi -signaali tugevus, mis on kasulik tõrkeotsingu tööriist. Selle veepehmendi regenereerimine on meetri abil juhitav ja kuna see on kaksikmahuti mudel, võivad mahutid vahetada igal kellaajal. Soola taseme tabel näitab, millal regenereerimine toimus, ja aeg regenereerimise vahel annab aimu vee kasutamisest. See monitor mitte ainult ei näita, kui on vaja rohkem soola, vaid ka mõõdetud pehmendajal, see võib esile tõsta liigset veekulu. VL53L0X tööulatus on sõltuvalt peegeldavast pinnast kuni umbes 2 m. Võimalikud on ka muud rakendused, näiteks õli või veepaagi taseme jälgimine, kus sügavus muutub aja jooksul aeglaselt.

7. toiming: e -posti meeldetuletus

ThingSpeak võib saata meeldetuletusmeile madala soolasisalduse kohta. See hõlmab kahe rakenduse seadistamist menüüst APPS, esimene on MATLAB -analüüs, mis koostab ja saadab e -kirja, kui soola tase ületab määratud piiri. Teine rakendus on TimeControl, kus saate otsustada, kui sageli soola taset kontrollida. Rakenduse TimeControl seadistamine on üsna intuitiivne, sel juhul kontrollitakse soola taset iga päev, käivitades MATLAB -analüüsi. Kui soola tase jõuab madalale tasemele, saadetakse iga päev eitav e -kiri. Allpool on lisatud käesolevas juhendis kasutatud MATLAB -analüüs. See vajab värskendamist teie enda kanali ID ja ApiKey abil. Samuti tuleb teie paagi minimaalne soola tase lisada lausesse „kui”. Loodetavasti annab see piisavalt üksikasju e -kirjade vastuvõtmiseks ilma ThingSpeak kodeerimise keerukustesse süvenemata.