आर्डिनो का उपयोग कर स्वचालित जल स्तर संकेतक और नियंत्रक

इस Arduino आधारित स्वचालित जल स्तर संकेतक और नियंत्रक परियोजना में हम अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग करके जल स्तर को मापने जा रहे हैं। अल्ट्रासोनिक दूरी माप के मूल प्रमुख ECHO पर आधारित है। जब ध्वनि तरंगें पर्यावरण में संचारित होती हैं तो वे किसी भी बाधा पर प्रहार करने के बाद वापस ECHO के रूप में मूल में वापस आती हैं। इसलिए हमें केवल इसकी ध्वनियों की यात्रा के समय की गणना करनी होगी अर्थात किसी भी बाधा पर प्रहार करने के बाद जावक समय और लौटने का समय। और कुछ गणना के बाद हम एक परिणाम प्राप्त कर सकते हैं जो दूरी है। इस अवधारणा का उपयोग हमारे जल नियंत्रक परियोजना में किया जाता है जहां पानी की मोटर पंप स्वचालित रूप से चालू हो जाती है जब टैंक में पानी का स्तर कम हो जाता है। आप इस परियोजना के सरल संस्करण के लिए इस सरल जल स्तर सूचक सर्किट की भी जांच कर सकते हैं।

अवयव

1. अरुडिनो उनो
2. अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल
3. 16x2 एलसीडी
4. रिले 6 वोल्ट
5. ULN2003
6. 7806 है
7. प्राइवेट
8. तांबे का तार
9. 9 वोल्ट की बैटरी या 12 वोल्टाडाप्टर
10. तारों को जोड़ना

अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल

3 मिमी की सटीकता के साथ 2cm-400cm की दूरी को मापने के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर HC-SR04 का उपयोग किया जाता है। सेंसर मॉड्यूल में अल्ट्रासोनिक ट्रांसमीटर, रिसीवर और नियंत्रण सर्किट शामिल हैं।

अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल ध्वनि की ईसीएचओ की प्राकृतिक घटना पर काम करता है। मॉड्यूल को ट्रिगर करने के लिए लगभग 10us के लिए एक पल्स भेजा जाता है। जिसके बाद मॉड्यूल स्वचालित रूप से 40 KHz अल्ट्रासाउंड सिग्नल के 8 चक्र भेजता है और इसकी गूंज की जांच करता है। एक बाधा के साथ हड़ताली के बाद संकेत वापस लौटता है और रिसीवर द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। इस प्रकार सेंसर से बाधा की दूरी की गणना केवल दिए गए सूत्र द्वारा की जाती है

दूरी = (समय x गति) / 2।

यहां हमने गति और समय के उत्पाद को 2 से विभाजित किया है क्योंकि समय वह समय है जब बाधा पहुंचने और वापस लौटने में कुल समय लगा है। इस प्रकार बाधा पहुंचने का समय कुल लगने वाले समय का आधा है।

स्वचालित जल स्तर नियंत्रक का कार्य करना

इस परियोजना का कार्य बहुत सरल है हमने अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल का उपयोग किया है जो पानी की टंकी में ध्वनि तरंगों को भेजता है और ध्वनि तरंगों के प्रतिबिंब का पता लगाता है जो ईसीएचओ है। सबसे पहले हमें Arduino का उपयोग करके सिग्नल संचारित करने के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल को ट्रिगर करना होगा और फिर ECHO प्राप्त करने की प्रतीक्षा करनी होगी। Arduino ट्रिगर और प्राप्त ECHO के बीच के समय को पढ़ता है। हम जानते हैं कि ध्वनि की गति लगभग 340 m / s है। इसलिए हम दिए गए सूत्र का उपयोग करके दूरी की गणना कर सकते हैं:

दूरी = (यात्रा समय / 2) * ध्वनि की गति

जहां ध्वनि की गति लगभग 340 मीटर प्रति सेकंड है।

इस विधियों का उपयोग करके हम सेंसर से पानी की सतह तक दूरी प्राप्त करते हैं। इसके बाद हमें जल स्तर की गणना करने की आवश्यकता है।

अब हमें पानी की टंकी की कुल लंबाई की गणना करने की आवश्यकता है। जैसा कि हम जानते हैं कि पानी की टंकी की लंबाई तो हम टैंकर की कुल लंबाई से अल्ट्रासोनिक से आने वाली दूरी को घटाकर जल स्तर की गणना कर सकते हैं। और हमें जल स्तर की दूरी मिल जाएगी। अब हम इस जल स्तर को पानी के प्रतिशत में बदल सकते हैं, और इसे एलसीडी पर प्रदर्शित कर सकते हैं। पूर्ण जल स्तर संकेतक परियोजना का कार्य ब्लॉक आरेख के नीचे दिखाया गया है।

सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण

जैसा कि नीचे दिए गए जल स्तर नियंत्रक सर्किट में दिखाया गया है, अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल के "ट्रिगर" और "इको" पिन सीधे arduino के 10 और 11 से जुड़े होते हैं। 4x बिट मोड में एक 16x2 एलसीडी आर्डिनो के साथ जुड़ा हुआ है। कंट्रोल पिन RS, RW और En सीधे Arduino Pin 7, GND और 6. से जुड़े होते हैं और डेटा पिन D4-D7, Arduino के 5, 4, 3 और 2 से जुड़ा होता है, और बजर पिन 12. 6 वोल्ट रिले से जुड़ा होता है। पानी मोटर पंप को चालू या बंद करने के लिए ULN2003 के माध्यम से arduino के पिन 8 पर भी जुड़ा हुआ है । एक वोल्टेज नियामक 7805 का उपयोग रिले को और शेष सर्किट को 5 वोल्ट प्रदान करने के लिए भी किया जाता है।

इस सर्किट में अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल को प्रदर्शन के लिए बाल्टी (पानी की टंकी) के शीर्ष पर रखा गया है। यह सेंसर मॉड्यूल सेंसर मॉड्यूल और पानी की सतह के बीच की दूरी को पढ़ेगा, और यह एलसीडी स्क्रीन पर "टैंक में पानी की जगह:" संदेश के साथ दूरी दिखाएगा। इसका मतलब है कि हम यहाँ पानी के स्तर के बजाय पानी के लिए दूरी या आयतन की खाली जगह दिखा रहे हैं। इस कार्यक्षमता के कारण हम किसी भी पानी की टंकी में इस प्रणाली का उपयोग कर सकते हैं। जब खाली जल स्तर लगभग 30 सेमी की दूरी पर पहुँच जाता है तो अरडिनो रिले चलाकर पानी के पंप को चालू करता है। और अब एलसीडी "कम जल स्तर" "मोटर चालू" दिखाएगा, और रिले स्थिति एलईडी चमकना शुरू कर देगा

अब यदि खाली स्थान लगभग 12 सेमी की दूरी पर पहुंच जाता है तो arduino रिले को बंद कर देता है और LCD "टैंक पूर्ण" "मोटर टर्न ऑफ" दिखाएगा। बजर भी कुछ समय के लिए बीप करता है और रिले स्थिति एलईडी बंद हो जाएगा।

प्रोग्रामिंग

जल स्तर नियंत्रक के लिए Arduino को प्रोग्राम करने के लिए, पहले हम उन सभी पिन को परिभाषित करते हैं, जिन्हें हम रिले, एलसीडी, बजर आदि जैसे बाहरी उपकरणों के इंटरफेस के लिए प्रोजेक्ट में उपयोग करने जा रहे हैं।

#define ट्रिगर 10 #define इको 11 #define मोटर 8 #define बजर 12

फिर हम प्रोजेक्ट में उपयोग किए जाने वाले सभी उपकरणों को इनिशियलाइज़ करते हैं।

lcd.begin (16,2); पिनमोड (ट्रिगर, OUTPUT); पिनमोड (इको, INPUT); पिनमोड (मोटर, OUTPUT); पिनमोड (बजर, OUTPUT); lcd.print ("जल स्तर"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("संकेतक"); देरी (2000);

अब अल्ट्रासोनिक सेंसर मॉड्यूल को इनिशियलाइज़ करें और पल्स इन (पिन) का उपयोग करके अल्ट्रासोनिक तरंगों या ध्वनि को भेजने और प्राप्त करने का समय पढ़ें। फिर गणना करें और उचित कार्यों का उपयोग करके परिणाम 16x2 एलसीडी पर प्रदर्शित करें।

digitalWrite (ट्रिगर, हाई); देरीमाइक्रोसेकंड (10); digitalWrite (ट्रिगर, LOW); देरीमाइक्रोसेकंड (2); समय = नाड़ी (गूंज, उच्च); दूरी = समय * 340/20000; lcd.clear (); lcd.print ("वाटर स्पेस इन"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("टैंक है:"); lcd.print (दूरी); lcd.print ("Cm");

इसके बाद हम स्थितियों की जांच करते हैं कि क्या पानी की टंकी पूरी है या पानी का स्तर कम है, और उसके अनुसार कार्रवाई करें।

if (दूरी <12 && temp == 0) {digitalWrite (मोटर, LOW); digitalWrite (बजर, हाई); lcd.clear (); lcd.print ("वाटर टैंक फुल"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("मोटर टर्न ऑफ"); देरी (2000); digitalWrite (बजर, LOW); देरी (3000); अस्थायी = 1; } और यदि (दूरी <12 && अस्थायी == 1) {digitalWrite (मोटर, LOW); lcd.clear (); lcd.print ("वाटर टैंक फुल"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("मोटर टर्न ऑफ"); देरी (5000); }