Суу жумшартуучу туз деңгээлинин монитору: 7 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Суу жумшарткычтар ион алмашуу деп аталган процесстин жардамы менен иштейт, анда катуу суунун кальцийи менен магнийинин иондору натрий хлориди (тузу) менен атайын чайыр аркылуу алмашат. Суу басымдуу идишке кирет, ал жерде чайыр мончоктору аркылуу жылат жана кальций менен магний натрий менен алмаштырылат. Чайыр мончоктор акыры түгөнүп, катуу минералдарды ала алышпайт. Толтуруу же регенерациялоо процесси туздуу суунун эритмесин чайыр мончоктору аркылуу өткөрөт, ал катуулуктагы минералдарды ажыратат жана аларды канализацияга зыянсыз жууйт. Чайыр мончоктору сергитилип, дагы жумшартылган сууга даяр.

Ион алмаштыруучу суу жумшарткычтар ар кандай формада жана өлчөмдө келет, бирок алардын бир жалпылыгы бар, туздуу идишке бир нече жумада бир жолу туз куюп, жумшак суунун үзгүлтүксүз берилишине кепилдик берет. Суу жумшарткычтар такыр эле жагымдуу жабдуулар эмес, ошондуктан алар жеткиликтүү эмес жерлерге айдалат, башкача айтканда туздун деңгээлин текшерүү үчүн атайын баруу керек. Көбүнчө, тузду көбүрөөк кошуу үчүн белги үйдүн мүчөлөрүнүн катуу сууну кармашынан келип чыгат. Туз деңгээли сенсор талап кылынат, ал туз жумшарткычта аз болгондо эскертүү жөнөтө алат. Бул Нускамада, диапазондун сенсору суу жумшарткычтагы туздун деңгээлин бир нече саатта өлчөө үчүн колдонулат жана ThingSpeakке жарыяланган. Туздун деңгээли төмөндөгөндө, ThingSpeak туздуу идишти туз менен толтуруу үчүн эскертүүчү кат жөнөтөт. Бул долбоордун бардык компоненттери eBayде бар, адаттагыдай эле, эң арзан бөлүктөрү Азиядан келет. Ал тургай, бардык компоненттерди сатып алууга туура келсе да, жалпы наркы болжол менен 10 АКШ долларын түзөт. Бул долбоорду ишке ашыруу үчүн Arduino IDEди ширетүү же колдонуу сыяктуу көптөгөн көндүмдөр талап кылынат. Бул техникалардын баары башка Нускамаларда камтылган жана бул жерде кайталанбайт.

Жабдуулар

AA батарейка кармагыч VL53L0X модулу BAT43 Shottky диод 100nF конденсатор 2 x 5k каршылыгы 2 x 470 Ом резисторлор FT232RL сериялык адаптер модулу АА өлчөмү Литий тионил хлориди батарея ESP-07 микроконтроллер модулу Ар кандай буюмдар, зым, кутуча ж.

1 -кадам: Туз деңгээлин аныктоочу

VL53L0X суу жумшарткычтын туз бетин сезүү үчүн колдонулат. Сенсор жарыктын импульсун жиберүү жана артка чагылуу үчүн керектүү убакытты өлчөө менен иштейт. Мыкты жыйынтыктар караңгыда ак чагылтуучу бетти колдонуудан келип чыгат, так бизде туз бининде болгон нерсе. Сенсор өзү өтө кичине жана иштетүү кыйын. Ошентип, аны I2C интерфейсин камтыган модуль катары сатып алууга болот. Бул Arduino же Raspberry Pi сыяктуу башка микроконтроллерлер менен байланышууну бир топ жеңилдетет. Лазердик жана сенсордук терезелер өтө кичинекей болгондуктан, жабышкакты жабуу үчүн жабышчаак пленка колдонулат. Модуль суу жумшарткычтын үстүндө жалпак жатышы керек, андыктан зымдар же ширетүү сенсор тарабында чыкпашы керек. модуль Бул модулду ширетүү учурунда, сенсорду ылдый карай, жыгачтын бир бөлүгүндө, ширетүүнү токтотуу үчүн же зымдын сенсор тарабында пайда болушун камсыз кылуу аркылуу жетишилген.

2-кадам: ESP-07ди программалоо

Туз деңгээлинин мониторун батарейкага айлантуу ниети болгон, ошондуктан ESP8266 чип модулунун жылаңач версиясы токту азайтуу үчүн жана жок дегенде бир жылдык батареянын иштөө мөөнөтүн берүү үчүн тандалган. Чыңалуу жөнгө салгычтары жана USB интерфейси бар кээ бир татаал версиялардан айырмаланып, бул долбоордо колдонулган жылаңач сөөктөргө ESP-07ге кошумча компоненттер кошулушу керек. сыноо учурунда сериялык порт. Баары туура иштегенине кубанычтуу болгондон кийин, сериялык адаптер алынып салынарын унутпаңыз, аны өтө катуу кылбаңыз. Кандайдыр бир себептерден улам, сенсордун иштеши үчүн SDA жана SCL линиялары алмаштырылышы керек болчу, эгер диапазон толук масштабда тыгылып калса, муну байкап көрүңүз. Литий тионилхлориддүү батарея бул долбоорду иштетүү үчүн колдонулат. Бул батарейканын АА өлчөмү 3.6V жана 2600 мАч кубаттуулуктагы туруктуу чыңалууга ээ, ESP-07ди иштетүү үчүн идеалдуу. Бул батарейкаларды адистештирилген батарея сатуучуларынан тапса болот, бирок кадимки соода түйүндөрүндө жок. Менин оюмча, алар жалпы коомчулукка нормалдуу чыңалуудан эки эсе көп батареяны бошотууга жол бербейт!

ESP-07 күйгүзүлгөндө, казыктар баштоо тартибин аягына чейин кызыктай нерселерди жасашат. Коопсуздук чарасы катары, резисторлор бул долбоордун Arduino эскизи текст файлына тиркелет. Адаттагыдай эле, сиз аны роутердин грамоталары жана ThingSpeak аккаунтуңуздан API ачкычы менен түзөтүшүңүз керек болот. Ошондой эле, статикалык IP дареги WiFi байланыш убактысын тездетүү жана учурдагы үнөмдөө үчүн колдонулат. Бул сиздин тармакка дал келүү үчүн IP даректерин өзгөртүүнү камтышы мүмкүн. Эскертүү үтүр IP дарегинде колдонулат жана чекит эмес! Интернетте ESP8266дын жарк этип жана колдонулушу жөнүндө маалымат керек, эгер сизге көбүрөөк жардам керек болсо. Жыйынтыктап айтканда, жаркылдоо төмөнкүчө уланат:

ЖКда Arduino IDEди иштетип, ESP8266 тактасы орнотулганын жана тандалганын текшериңиз Сизге сенсор жана WiFi үчүн китепканаларды орнотуу керек болот Төмөндө тиркелген монитордун эскизине жүктөө жана талапка ылайык өзгөртүү Эскиздин каталарын катасыз текшерүү GPIO0ду 5к каршылыгы аркылуу жерге туташтырууСлот батарейканы кармагычка USB адаптерин туташтырыңыз Жүктөө коду анын туура туташканын текшерет Батарейканы алып салып анан GPIO0 туташуусун алып салыңыз. Сериалдык мониторду күйгүзүңүз жана батареяны алмаштырыңыз Сиз модул уйкуга кетер алдында эскизден сериялык басып чыгаруулар менен тосуп алышыңыз керек.

Циклдин убактысын болжол менен 20 секундга кыскартуу мүчүлүштүктөрдү оңдоону жеңилдетет. Ошондой эле, роутериңизге жараша, ишенимдүү шилтеме берүү үчүн туташуу убактысын тууралоо талап кылынышы мүмкүн. Баары иштеп баштагандан кийин, USB адаптери алынып салынышы мүмкүн жана монитор кызматка туташтырылышы мүмкүн.

3 -кадам: Final Wiring

Монитор биз каалагандай орнотулган деп ойлогондо, зымдарды сүрөттөгүдөй иретке келтирсе болот. Кызыл электр диодун алып салуу керек, анткени бул терең уйку учурунда электр кубатын сарптоо. Аны акырын бурамак бурагычтын жардамы менен же сатылбастан алып салса болот. Эгерде WiFi сигналы төмөн жагында болсо, анда диапазон тышкы антеннаны туташтыруу аркылуу жакшыртылышы мүмкүн. Бул учурда, керамикалык антеннага кошулган шилтеме LED сыяктуу алынып салынышы керек. ESP-07 керамикалык антенна шилтемеси жок иштетилсе, тышкы антенна дайыма туташып турушу керек.

4 -кадам: сенсорду орнотуу

Сенсор туздуу идиштин эң жогорку деңгээлинен жогору орнотулушу керек. Бул орнотууда суу жумшарткычтын капкагы сенсорду жайгаштыруу үчүн ыңгайлуу жер болуп чыкты. Сенсор туздун деңгээлин көрө алышы үчүн капкакта кичинекей тешик бурулат. Туздуу аралашма өтө коррозиялуу болгондуктан, тешикти жабуу жана сенсорду коргоо үчүн жабышчаак пленканын катмары колдонулат. Батарейка жана ESP-07 ошондой эле капкактагы сенсордун жанына орнотулушу мүмкүн. Ар дайым WiFi антеннага туташуу мүмкүнчүлүгү бар, эгерде WiFi сигналынын күчү чектен чыкса. жөн эле капкактын үстүнө жабыштырылган, анткени суу жумшартуучу шкафка тыгылып калган. Ачыкыраак жагдайларда туура иш керек болот.

5 -кадам: Батарея өмүрү

Батарейканын иштөө мөөнөтүн баалоо үчүн, монитор ойгонуп турганда күтүү агымын жана агымын өлчөөбүз керек. Бул абдан кыйын болду, анткени ESP-07 эсептегичтердин диапазонун өзгөртүү сыяктуу өзгөртүүлөрдү киргизгенде оңой эле бекилип калышы мүмкүн. Акыркы чечим 0.1 Ом резисторун электр өткөргүчкө кошуу жана ойгонуу мезгилинде токту масштаб менен өлчөө болгон. Ар бир өлчөө 6.7 секундага созулду, орточо агымы 77 мА. Уйку агымы диодду жана 5k каршылыгын электрдик коргошунга параллель коюу менен өлчөндү. Диод ойгонуу токун алып жүрөт, бирок күтүү күчү төмөн токту резистор көтөрөт. Бул 28.8 уА күтүүчү токту берди. Программада уйку убактысы өлчөөлөрдүн ортосунда болжол менен 1 саатка белгиленген. Бир жыл ичинде, монитор күтүү режиминде 250 мАч, 1255 мАч ойгонот же жалпы 1505 мАч колдонот. Бул монитордо колдонулган 2600 мАч батарейка оңой эле бир жыл бою иштеши керек. Батарея өмүрү туздун деңгээлин азыраак өлчөө менен дагы узартылышы мүмкүн. Тилекке каршы, ESP-07 уктоо убактысын оңой эле бир сааттан ашык жасоого болбойт. Бул көйгөйдү чечүүнүн бир жолу-ESP-07ди саат сайын ойготуп, анан кайра дароо кайра уктап коюу. Модемди ойготпоонун тандоосу бар жана диаграмма бул колдонулган кубаттуулуктун көлөмүн эки эсе азайтканын көрсөтөт. Туздун деңгээлин күнүнө 4 жолу гана өлчөө менен, биз батарейканын иштөө мөөнөтүн болжол менен 5 жыл күтө алабыз. Төмөндөгү код ESP8266 RTC эс тутумун колдонуп, модуль канча жолу терең уйкуда болгонун сактайт. Бул эскизде окуунун ортосунда 7 саат убакыт берген өлчөө жүргүзүүдөн мурун 6 уктоо мезгили бар. Албетте, бул сиздин колдонмоңузга ылайыкташтырылышы мүмкүн. Батареяны ар дайым бекем кармаңыз, үзүлгөн байланыш ESP-07ди кулпулап, батареяны сарптай алат. Батарея бир нече жылга созулушу керек, бул узак уктоо убактысы менен алмаштырылат. Кайра модулду 10 секунддук уктоо менен сынап көрүү эң жакшы, 7 саат иштей тургандыгын текшерүү үчүн көп убакыт керек …

6 -кадам: Туз деңгээлинин диаграммасы

Эки диаграммада суу жумшарткычтын туз деңгээли жана WiFi сигналынын күчү, пайдалуу көйгөйдү атуу инструменти көрсөтүлгөн. Бул суу жумшарткычтын регенерациясы метр менен башкарылат жана эгиз танк модели болгондуктан, танктар күндүн каалаган убагында которула алышат. Туздун деңгээли диаграммасы качан регенерация болгонун жана регенерациялардын ортосундагы убакыт сууну колдонуу жөнүндө түшүнүк берет. Бул монитор көбүрөөк туз керек болгондо гана көрсөтпөстөн, ченегич жумшарткычта суунун ашыкча колдонулушун баса белгилейт. Убакыттын өтүшү менен тереңдик акырындык менен өзгөрүп турган мунай же суу сактагычтын деңгээлин көзөмөлдөө сыяктуу башка колдонмолор мүмкүн.

7 -кадам: Электрондук почта аркылуу эскертүү

Туздун төмөндүгү жөнүндө эскертүүчү каттарды ThingSpeakтан жөнөтсө болот. Бул APPS менюсунан эки Колдонмону орнотууну камтыйт, биринчиси MATLAB анализи, эгер туздун деңгээли аныкталган чектен ашып кетсе, электрондук катты жазып жөнөтөт. Башка колдонмо - бул туздун деңгээлин канчалык тез -тез текшерип турууну чече турган TimeControl, TimeControl тиркемесин орнотуу абдан интуитивдүү, бул учурда туздун деңгээли күн сайын MATLAB анализин иштетүү менен текшерилет. Туздун деңгээли төмөнкү деңгээлге жеткенде, күнүмдүк кат жөнөтүлөт. Ал өзүңүздүн каналдын идентификатору жана ApiKey менен жаңыртылышы керек. Ошондой эле, танкыңыз үчүн туздун минималдуу деңгээли 'if' билдирүүсүнө киргизилиши керек. Бул ThingSpeak коддоонун татаалдыгын изилдебей туруп, электрондук каттарды алуу үчүн жетиштүү деталды берет деп үмүттөнөбүз.