Ultrahangos üzemanyagszint jelző áramkör

Olyan elektronikus eszközt vagy áramkört, amely fizikai érintkezés nélkül érzékeli és jelzi a tüzelőanyag-tartály különböző üzemanyagszintjeit ultrahangos hullámok révén, ultrahangos üzemanyagszint-érzékelőnek nevezzük.

Ebben a bejegyzésben megtanulhatjuk, hogyan kell felépíteni egy egyszerű üzemanyagtartály-szint áramkört Arduino és ultrahangos érzékelők segítségével.

Minden járműben az üzemanyagtartály valószínűleg a teljes rendszer legfontosabb része, mivel a jármű működése kritikusan függ a tartály üzemanyagának jelenlététől.

Ez azt is jelenti, hogy a tartályban lévő üzemanyagszint figyelése alapvető tényezővé válik a jármű tulajdonosának vagy vezetőjének.

Bár a legtöbb jármű már rendelkezik egy fejlett digitális üzemanyag-érzékelő kijelzővel, a saját áramkörének felépítése nagyon szórakoztató és elégedett lehet.

Figyelem: Ez a projekt csak kísérleti célokat szolgál. Szakértő felügyelete mellett kell elvégezni, ha a tartályfolyadékhoz tényleges üzemanyagot használnak .

Ebben a cikkben megtanuljuk, hogyan kell felépíteni egy LED alapú üzemanyag-jelző áramkört a GSM vezeték nélküli ultrahangos érzékelők és az Arduino segítségével.

Ultrahangos üzemanyag-érzékelő adó

Az adó áramkör kiépítéséhez a következő modulokra lesz szükség:

1. Arduino NANO - 1 nem
2. HC-SR04 ultrahangos érzékelő modul - 1 sz
3. nRF24L01 vezeték nélküli Tx / Rx modul - 1 sz

Az Arduino programozása után a modulokat az alábbi ábra szerint kell bekötni:

A bal felső sarokban található fehér táblázat megmutatja, hogy az nRF24L01 modul csatlakozóit hogyan kell összekapcsolni az Arduino táblával.

Hogyan működik

Mint láthatjuk, a modulban van egy pár ultrahangos érzékelő. Egy szenor az ultrahangos frekvenciát vagy a hullámot az üzemanyag felszíne felé küldi. A hullámok ütköznek az üzemanyag felületével, és visszaverődnek a modul felé. A visszavert ultrahangos hullámokat a második érzékelő egység rögzíti és elküldi az Arduino-nak.

Az Arduino összehasonlítja a visszavert ultrahangos időt a tartály „teljes magasságának” referencia-idejével, és elkészíti a pillanatnyi magasság vagy az üzemanyag szintjének becslését.

Ezután az információt kódolják és továbbítják az nRF24L01 vezeték nélküli modulhoz. Az nRF24L01 modul végül átalakítja a kódot RF jellé, és továbbítja azt a légkörbe, hogy a vevőegység elkapja a jelet.

Az érzékelők felszerelése

Összeszerelés után az ultrahangos érzékelőt a következő módon kell felszerelni az üzemanyagtartályba:

Az ultrahangos érzékelőt úgy kell felszerelni, hogy az érzékelőfejeket tökéletesen méretezett furatokon keresztül behelyezi és megfelelő tömítőszerrel lezárja.

Láthatjuk, hogy a tartály két méréssel van meghatározva, az egyik a teljes magasság, a másik pedig a tartályban lévő maximális vagy optimális üzemanyag-magasság.

Meg kell jegyeznie ezt a két intézkedést, mivel ezeket meg kell adni az Arduino programkódjában.

Ultrahangos üzemanyag-érzékelő vevő

Az üzemanyag-érzékelő vevőjének elkészítéséhez a következő anyagokra lesz szükség:

1. Arduino NANO - 1 nem
2. HC-SR04 ultrahangos érzékelő modul - 1 sz
3. nRF24L01 vezeték nélküli Tx / Rx modul - 1 sz
4. LED-ek az alábbi ábra szerint - 4nos
5. Piezo hangjelző - 1 nem
6. 330 Ohm 1/4 wattos ellenállások - 4nos

Kördiagramm

A programozás után a különféle modulok a következő módon kapcsolhatók össze:

Itt az nRF24L01 vezeték nélküli működik, mint egy vevő. Az antenna rögzíti az adó áramkör által továbbított RF tartalmat, és elküldi azt az Arduino-nak. A programkódnak megfelelően az Arduino elemzi a változó ultrahangos időt, és növekvő digitális kimenetre fordítja.

Ez a digitális kimenet, amely megfelel a pillanatnyi magasságnak vagy az üzemanyag szintjének, egy LED-tömbbe kerül. A tömbben lévő LED-ek egymás után reagálnak és világítanak, lehetővé téve az üzemanyagszint közvetlen vizuális kijelzését a tulajdonos számára.

A zöld LED-ek az üzemanyag-tartalom egészséges állapotát jelzik. A sárga LED azt jelzi, hogy a járműnek gyorsan kell utántölteni, míg a piros LED kritikus helyzetet jelez, a kész üzemanyag tekintetében. A hangjelző ekkor elkezd zümmögni, létrehozva a szükséges figyelmeztető riasztást.

Programkód

Az adó és a vevő teljes programkódja az alábbi linken található:

https://github.com/Swagatam1975/Arduino-Code-for-Fuel-Sensor

Meg kell változtatnia a kódban szereplő két példaértéket az üzemanyagtartályhoz mért értékekkel:

// ------- CHANGE THIS -------//
float water_hold_capacity = 1.0 // Enter in Meters.
float full_height = 1.3 // Enter in Meters.
// ---------- -------------- //