Odav veevoolu andur ja ümbritsev ekraan: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

Vesi on väärtuslik ressurss. Miljonitel inimestel puudub juurdepääs puhtale joogiveele ja iga päev sureb veega saastunud haiguste tõttu kuni 4000 last. Ometi oleme oma ressurssidega jätkuvalt raiskav. Selle projekti üldeesmärk on motiveerida säästvamat veekasutuskäitumist ja tõsta teadlikkust ülemaailmsetest veeprobleemidest. See on juhis, kuidas toru veevoolu jämedalt tuvastada ja ümbritsevat ekraani juhtida. Ma kasutan piesoandurit, mõnda LED -i ja arduinot. Seade on ligikaudne prototüüp sellest, millest saab lõpuks veenev tehnoloogia, mis motiveerib säästvat käitumist ja tõstab teadlikkust veekasutusest. See on Stacey Kuznetsovi ja Eric Paulose projekt Carnegie Melloni ülikooli inimarvuti interaktsiooni instituudi elukeskkonna laboris. Tootja Stacey [email protected]://staceyk.org Eric [email protected]:// www. paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Allolev video illustreerib selle projekti eelmist versiooni, kus veevoolu tuvastamiseks kasutatakse piesoelemendi asemel mikrofoni. Pieso -muunduri kasutamisel saavutate parema jõudluse, seega kirjeldab see õpetatav pieso -lähenemist. Eriline tänu Briam Limile, Bryan Pendletonile, Chris Harrisonile ja Stuart Andersonile abi eest selle projekti ideede ja kujunduse eest!

Samm: koguge materjalid

Teil on vaja:- leivaplaati- mikrokontrollerit (ma kasutasin Arduinot)- mastikat- piesoandurit (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402)- mõnda LED-i (kasutasin 2 kollast, 2 punast, 2 rohelist)- küünlahoidja või sarnase suurusega anum- traat- 1 Mohm (või muu suure väärtusega) takisti- 4,7K takistid (3)- 1K takistid (1)- madala väärtusega takistid (LED-ide jaoks)- Juhtmete lõikamine- Jumper Traadid- Mastic- op võimendi (LM613)

Samm: ehitage vooluring

Vooluahel koosneb võimendist pieso signaali suurendamiseks ja pingejagurist, et tõsta baaspinget. Kahe sisendi vahel on kõrge väärtusega takisti, mis moodustab pieso, mis toimib signaali tõmbetakistina.

Samm: kontrollige vooluringi

Kinnitage pieso vooluringile ja ühendage arduino. Pingejagur seab baaspingeks 2,5 V, seega peaksid signaali baasnäidud olema umbes 512 Arduino analoogpoldil (poolel teel vahemikus 0 kuni 1023). Minu oma kõigub +/- 30 umbes 520. Selle numbri ümber võib näha mõningast kõikumist.

Samm: kalibreerige andur vibratsiooni tuvastamiseks

Kui kraan on sisse lülitatud, tekitab toru vibratsioon pieso tekitava kõikuva voolu. Kuna põhinäit väheneb umbes 520, saate vibratsiooni tuvastamiseks selle arvu ümber arvutada amplituudi. Minu piirmääraks on seatud 130, kuid võite seda suurendada või vähendada sõltuvalt sellest, millist vibratsiooni soovite tunda ja konkreetse piesotüki tundlikkust. Signaali testimiseks kasutage pieso tasasele pinnale kinnitamiseks mastiksiga. Proovige puudutada või kriimustada pinda erinevates kohtades ja erineva intensiivsusega, et näha, millist tüüpi näidud Arduino kohta saate. Müra vähendamiseks soovitan arvutada sisendi libiseva keskmise. See on toores viis laine amplituudi määramiseks, mis väldib juhuslikust staatilisest voolust tingitud valepositiivseid tulemusi. Võib kasutada ka arenenumaid meetodeid, näiteks FFT.// Proovi Codeint sensor = 2; // Analoog inint val = 0; // Analoog pinint avg praegune näit; // Laine amplituudi jooksev keskmine MIDPOINT = 520; // Põhiline lugemisvoid setup () {Serial.begin (9600); keskm = MIDPOINT; // seada keskmine keskpunktis} void loop () {val = analogRead (sensor); // Arvuta laine amplitue if (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } else {val = MIDPOINT - val; } // arvutama jooksva keskmise fr võimendist avg = (keskm * 0,5) + (val * 0,5); kui (keskm.> 130) {// tuvastatud vibratsioon! Serial.println ("TAP"); viivitus (100); // viivitus, et tagada jadapordi ülekoormus}}

Samm: looge ümbritsev ekraan

Kui teie andur töötab korralikult, saate teabe kuvamiseks lisada ümbritseva ekraani. Minu LED -id on ühendatud nii, et iga värvi valgustab kaks LED -i. Selleks ühendage iga värvi sisse- (lühike) juhe kokku ja kasutage enne Arduinoga ühendamist madala väärtusega takistit. Ühendage kõigi LED-ide maandusjuhe (pikem) ja kinnitage Arduino maa külge. Kui LED-id on ühendatud, kasutage ekraani paigutamiseks küünlahoidjat. Kuna küünlahoidja on valmistatud alumiiniumist, võiksite enne valgusdioodide sisestamist mahuti põhja panna isolaatori, näiteks plasttüki, et vältida vooluahela lühistamist.

Samm: kasutage ekraani juhtimiseks anduri andmeid

Käte pesemiseks kulub mul umbes 10 sekundit. Seega olen programmeerinud ekraani näitama rohelist tuld esimese 10 sekundi jooksul pärast kraani avamist. 10 sekundi pärast süttib kollane LED. Ekraan muutub punaseks, kui vesi jääb 20 sekundi pärast põlema, ja hakkab vilkuma punase tulega, kui kraan jääb 25 sekundiks või kauemaks tööle. Kasutage oma kujutlusvõimet alternatiivsete näidikute loomiseks!

Samm: paigaldage andur ja ekraan veetorule

Kasutage pieso kraani külge kinnitamiseks mastiksit või savi ja ekraani ülaosale kinnitamiseks veel üks mastiksikiht. Võimalik, et peate oma läve amplituudi või „MIDPOINT” alates 4. sammust uuesti reguleerima. Signaali võib pisut mõjutada ka temperatuur torust.

8. samm: tulevased soovitused

Võite Arduino akult välja lülitada. Tulevane õpetus näitab teile, kuidas seda kuvarit juhtida, ammutades voolu otse voolavast veest või kasutades ümbritsevat valguse energiat!