P: Hladinomer - Monitor výšky hladiny - Arduino + ultrazvuk

P: Hladinomer - Monitor výšky hladiny - Arduino + ultrazvuk

Poslaťod martinius96 » Ned 27. Sep 2020 20:20:25

Ponúkam mnou navrhnutý a naprogramovaný SOFTVÉR - webaplikáciu pre projekt Hladinomer. Ten umožňuje merať výšku hladiny vody (alebo podobnej kvapaliny) v studni. Princíp merania ultrazvukových senzorov je vyslanie signálu Trigger o určitej dĺžke, ktorý sa od hladiny odrazí a vráti sa do prijímača - Echo. Na základe prepočtu času vzhľadom na rýchlosť šírenia zvuku je možné určiť vzdialenosť medzi senzorom a hladinou vody (ktorá je dodatočnou konštantou prepočítaná na výšku hladiny vody od dna a takto vyjadrený aj objem).

Projekt využíva ultrazvukový senzor vzdialenosti HC-SR04 (detekčný uhol 15°), prípadne vodotestný senzor JSN-SR04T (detekčný uhol je až 60°).
Ako riadiaci mikrokontróler je možné využiť Arduino s Ethernet modulom Wiznet W5100 alebo W5500, prípadne WiFi platformy ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1 Mini), alebo ESP32 (Devkit). Softvér obsahuje schému zapojenia pre všetky tieto platformy. Spomenuté platformy ESP8266 a ESP32 je možné prevádzkovať aj v režime Deep Sleep, ktorý dramaticky zníži ich spotrebu. Taktiež v režime StandBy existuje aj implementácia pre Over The Air (OTA) aktualizáciu firmvéru prostredníctvom LAN siete. Arduino s Ethernetom podporuje iba HTTP konektivitu!

Pre prevádzku projektu je nutné vlastniť webserver na verejnej IP adrese, alebo v LAN sieti, kam daná platforma odosiela dáta z ultrazvukového senzora. Na webserveri beží aplikácia, ktorá používateľovi ukáže v monitore posledné údaje, ale taktiež aj výšku hladiny vody za mesiac, týždeň, deň v prehľadných grafoch, či tabuľkovom vyhotovení. Web rozhranie obsahuje aj záznam rekordov - maximálna, minimálna hodnota hladiny vody za 24 hodín, 7 dní, 30 dní.

Webaplikácia má aj rôzne meniteľné údaje - výška celej studne (slúži ako kalibračná hodnota pre merania), nakoľko vyššia hladina = menšia hodnota medzi hladinou a senzorom, ktorý je umiestnený na vrchu studne. Preto sa touto hodnotou očítava meranie, aby sa zistila skutočná výška hladiny vody. Druhým meniteľným parametrom je priemer studne, ktorým je možné vykonať prepočet objemu studne v litroch s aktuálnou výškou hladiny a taktiež obsahuje aj odhad maximálnej hĺbky studne pri danom priemere pre čo najpresnejšie merania bez odrazov. Tento odhad maximálnej hĺbky studne sa realizuje trigonometriou.

Zdrojové kódy pre všetky tieto platformy, schéma zapojenia, knižnice pre senzor HC-SR04 sú obsiahnuté priamo vo webaplikácii. Dáta sú do webového rozhrania odosielané po HTTP / HTTPS protokole s POST payloadom. Vhodné aj pre laikov, stačí iba nahodiť webové rozhranie a upraviť cestu pre odosielanie dát. Programy pre Arduino obsahujú integrovaný watchdog, ktorý Arduino reštartuje pri záseku programu.

PONÚKAM IBA SOFTVÉR, HARDVÉR JE NUTNÉ ZAOBSTARAŤ SI SAMOSTATNE!

Projekt je možné vopred vyskúšať zdarma na mojej doméne s vašim hardvérom.
Pri záujme o kúpu / vyskúšanie: martinius96@gmail.com
Cena: 30€ za komplet

Fotogaléria webaplikácie a hardvéru:
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Detekčná charakteristika HC-SR04 (1,2 metra pri 4,5m hĺbke):
Obrázok
Detekčná charakteristika JSN-SR04T (6 metrov pri 4,5m hĺbke):
Obrázok
martinius96
 
Príspevky: 1
Registrovaný: Ned 27. Sep 2020 20:18:43
Dal súhlas: 0 krat
Dostal súhlas: 0 krat




Re: P: Hladinomer - Monitor výšky hladiny - Arduino + ultraz

Poslaťod MiroM » Pia 02. Okt 2020 8:47:47

Tejto problematike som sa venoval uz velmi davno (cca pred 7 rokmi). Snimac HC-SR04 je v podstate nepouzitelny, resp. je to len na hranie. Bude to fungovat mozno niekolko dni. Prvym problemom je vlhkost. Je problematicke tento senzor nejako utesnit voci vlhkosti. Druhym problemom je rozptyl zvuku a jeho nahodne odrazy od stien a tym padom nemoznost pouzit do uzkych studni (malokto ma kopanu studne s priemerom 1m). Ten druhy snimac ma mozno nejaku vodotesnost, ale s takym velkym detekcnym uhlom je pouzitelny mozno len v nejakej nadrzi na dazdovu vodu.
Na meranie hlbky v studni odporucam jednoznacne tlakove ponorne snimace, bud s vystupom 4-20mA, alebo s RS485. Ale tam uz je cena inde , ako za tieto centove hracky.
Obrázok užívateľa
MiroM
 
Príspevky: 3039
Registrovaný: Štv 20. Nov 2008 8:21:13
Dal súhlas: 58 krat
Dostal súhlas: 244 krat





Späť na Burza: predám, kúpim

Kto je on-line

Užívatelia prezerajúci fórum: Žiadny registrovaný užívateľ nie je prítomný a 0 hostia

cron