დაზოგეთ წყალი და ფული საშხაპე წყლის მონიტორით: 15 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

რომელი უფრო მეტ წყალს იყენებს - აბაზანა თუ შხაპი?

მე ახლახანს ვფიქრობდი ამ კითხვაზე და მივხვდი, რომ მე ნამდვილად არ ვიცი რამდენი წყალი გამოიყენება შხაპის მიღებისას. მე ვიცი, როდესაც შხაპის ქვეშ ვარ, ზოგჯერ ჩემი გონება მიტრიალებს, ვფიქრობ ახალი პროექტების იდეაზე ან ვცდილობ გადაწყვიტო რა უნდა ვისაუზმო, ხოლო წყალი მხოლოდ დრენაჟიდან ჩადის. ბევრად უფრო ადვილი იქნებოდა წყლის მოხმარების შემცირება, თუ რეალურად ვიცოდი რამდენ ლიტრს ვიყენებ ყოველ ჯერზე!

მე მცირეოდენი კვლევა ჩავატარე და აღმოვაჩინე, რომ სხვადასხვა საშხაპე თავებს შეუძლიათ გამოიყენონ სადმე 9.5 ლიტრიდან (2.5 გალონი) წუთში 6 ლიტრზე ნაკლები (1.6 გალონი) წუთში, თუ დაინსტალირებული გაქვთ ნაკადის შემზღუდველი. ძალიან ძველ საშხაპეს შეეძლო კიდევ მეტი წყლის გამოყენება.

მე გადავწყვიტე დამემუშავებინა მოწყობილობა, რომელიც აჩვენებდა ერთ შხაპში გამოყენებული წყლის საერთო მოცულობას, წყლის ღირებულებას და ნაკადის სიჩქარეს. მე მქონდა ეს მოწყობილობა დაყენებული რამდენიმე კვირის განმავლობაში და ეს ნამდვილად მოსახერხებელია წყლის მოხმარების რაოდენობის ცოცხალი წაკითხვა.

ამ ინსტრუქციაში, მე აგიხსნით როგორ ავაშენე ეს. რა თქმა უნდა, თქვენ არ გჭირდებათ ზუსტად მიყვეთ ჩემს ნაბიჯებს! ყოველთვის კარგია გამოიყენო ის ნაწილები, რომლებსაც გარშემო იწვები. მე დავამატე ბმულები ყველა იმ ნაწილისთვის, რომელიც მე გამოვიყენე, ან ექვივალენტი ნაწილი, რომელიც იმუშავებს.

მარაგები

(ყველა ფასი აშშ დოლარშია)

• ნაკადის სენსორი - $ 3.87
• LCD ეკრანი - $ 2.29
• არდუინო ნანო - $ 1.59
• Boost Converter - $ 1.88
• LiPo დამტენი - $ 1.89
• წყალგაუმტარი გადართვის გადამრთველი - $ 0.93 (არ არის ზუსტად ის, რაც მე გამოვიყენე, მაგრამ უნდა იმუშაოს)
• წყალგაუმტარი ღილაკი - $ 1.64
• ჩამორჩენილები, M3 ხრახნები და თხილი - $ 6.99
• 2X ქალი 3.5 მმ ჯეკი - $ 2.86.
• მამაკაცის 3.5 მმ -იანი დანამატი - 1.48 $
• 3.5 მმ 3 'საკაბელო ასამბლეა - $ 3.57
• USB კაბელის ასამბლეა - $ 1.74
• 1/2 "NPS ქალი ქალი მდედრი-1.88 $
• 500 mAh 3.7V LiPo ბატარეა - $ 3.91

ინსტრუმენტები და საერთო მასალები

• Soldering Iron & Solder
• მავთული
• Მავთულის საჭრელები
• მავთულის სტრიპტიზორები
• ორმხრივი ლენტი
• ფილიპსის ხრახნიანი მანქანა
• 3D პრინტერი (სურვილისამებრ)

ნაბიჯი 1: ჰიდროიზოლაცია

ამ პროექტის ყველაზე რთული ასპექტია მისი წყალგაუმტარი გამოყენება. ვინაიდან ის დარჩება საშხაპეში, მას უნდა შეეძლოს გადარჩეს უკიდურესი ტენიანობა და შემთხვევითი გაფრქვევა. ამ პროექტზე დახარჯული მთლიანი დროის დაახლოებით 75% ამ ნაწილის გააზრება იყო.

როგორც მე მას ვხედავ, არსებობს ორი არჩევანი: შეიმუშავეთ მორგებული 3D ბეჭდვით დანართი, ან შეეცადეთ ის იმუშაოს თაროზე გადასაღებ გარსაცმებთან. მას შემდეგ, რაც მე ახლახანს მივიღე ჩემი საკუთარი 3D პრინტერი, გადავწყვიტე პირველი ვარიანტის გამოყენება.

თუ თქვენ არ გაქვთ წვდომა 3D პრინტერზე, აქ არის რამოდენიმე ყუთი, რომელიც მე აღმოვაჩინე და ვარაუდობენ, რომ წყალგაუმტარია და ალბათ იმუშავებს. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, მე არ მიყიდია არცერთი ეს დანართი, ასე რომ მე არ ვიძლევი გარანტიას, რომ ყველა კომპონენტი ჯდება შიგნით!

Banggood - 100x68x50 მმ ყუთი გამჭვირვალე სახურავით - $ 5.35

დიგიკეი - 130x80x70 მმ ყუთი გამჭვირვალე სახურავით - $ 11.65

ამ მომენტისთვის, როდესაც მე ვსაუბრობ დანართზე, მე ვსაუბრობ ჩემს 3D ბეჭდვით ერთზე.

ნაბიჯი 2: ჩემი მორგებული 3D დაბეჭდილი დანართი

მას შემდეგ, რაც Fusion 360 – ში რამდენიმე საათი ვიმუშავე, აღმოვაჩინე ეს დანართი. მას აქვს სამი წრიული ამონაკვეთი, რომ მოთავსდეს ორი ქალი 3.5 მმ ჯეკი და ერთი გადამრთველი. სახურავს აქვს 16 მმ -იანი ხვრელი მომენტალური ღილაკისთვის, ხოლო ეკრანის მართკუთხა გაჭრა, ასევე ოთხი სამონტაჟო ხვრელი ეკრანის დასაკავებლად. სახურავი ცალკე ნაწილია და აქვს ტუჩი, რომელიც ხელს უშლის ტენიანობის შეღწევას ნაკერიდან. ყუთის ოთხივე ხვრელი უნდა დაიჭიროს სახურავი 30 მმ -იანი ჩამორჩენით. ყველა ხრახნიანი ხვრელი 3 მმ დიამეტრისაა, რაც შეესაბამება M3 ხრახნს.

თქვენ შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ STL ფაილები ჩემი Thingiverse გვერდიდან. მისი დაბეჭდვა შესაძლებელია რაფტებისა და საყრდენების გარეშე, მაგრამ მე ვიყენებ საყრდენებს მხოლოდ უსაფრთხოდ. მე ასევე გამოვიყენე 100% შევსება. ვინაიდან კედლები ძალიან თხელია, შევსების პროცენტის შემცირება ნამდვილად არ ცვლის დაბეჭდვის საერთო დროსა და მასალას, ამიტომ მე ის მხოლოდ 100%-ზე შევინახე.

იმისათვის, რომ ეკრანი ხილული იყოს, ის შეიძლება გაჭედოს შიგნითა სახურავზე, ან მოთავსდეს გამჭვირვალე ფანჯრის მიღმა. ვინაიდან ეკრანი არ უნდა იყოს ტენიანობის ქვეშ, ჩვენ დავრჩით მეორე ვარიანტით. სამწუხაროდ, გამჭვირვალე ძაფებით 3D ბეჭდვა ჯერ კიდევ ადრეულ სტადიაზეა, ამიტომ ცოტა შემოქმედებითად უნდა მოვექცეთ.

ჩემი გამოსავალი იყო სახურავზე მართკუთხა გაჭრის შექმნა და გამჭვირვალე პლასტმასის ნაჭერში წებო ზოგიერთი ბოსტნეულის შეფუთვიდან. ეს ტექნიკა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაშინაც კი, თუ თქვენ არ იყენებთ ჩემს მორგებულ დანართს; უბრალოდ ამოჭრა მართკუთხედი სასარგებლო დანით ან დრემლით. რა თქმა უნდა, თუ თქვენ იყენებთ გარს გამჭვირვალე სახურავით, ეს საერთოდ არ არის საჭირო.

გამჭვირვალე პლასტმასის საუკეთესო წყარო, რომელიც აღმოვაჩინე, არის შეფუთვა. ჩვეულებრივ ისპანახი ან სხვა ფოთლოვანი ბოსტნეული მოყვება დიდ გამჭვირვალე პლასტმასის კონტეინერებში. ჩემს შემთხვევაში, მე გამოვიყენე შეფუთვა "წიწაკის ნაზავიდან".

მე მინდოდა 5 მმ -იანი გადახურვა, რომ მიმეცა უამრავი ზედაპირი წებოვნებისთვის, ამიტომ ამოვიღე გამჭვირვალე პლასტმასის 27x77 მმ ოთხკუთხედი. კუთხეები ცოტათი მომიწია ისე, რომ ხრახნები მოერგო. მე შევატრიალე სუპერწებოვანი ხაზი გაჭრის პერიმეტრის გარშემო, შემდეგ კი მოვათავსე გამჭვირვალე პლასტიკური. მე დავამატე ცოტა მეტი superglue გარშემო ზღვარზე შემდეგ მხოლოდ დავრწმუნდეთ, რომ ეს იყო დალუქული.

რჩევა: განათავსეთ ნაწილი პატარა გულშემატკივართა წინ, სანამ წებო გაშრება. როგორც სუპერწებოვანი აქრობს ლორწოს, ის ტოვებს უკან მავნე თეთრ ნარჩენებს, რაც ჩვენ ნამდვილად არ გვინდა ჩვენს გამჭვირვალე ფანჯარაზე. მე გამოვიყენე ძველი 12 ვ ვენტილატორი კომპიუტერის კვების წყაროდან. წებო დავტოვე 12 საათის განმავლობაში, რათა დავრწმუნებულიყავი, რომ ის მთლიანად გამხმარი იყო.

ნაბიჯი 3: LCD ეკრანის დამონტაჟება

მას შემდეგ რაც გამჭვირვალე ფანჯარა გაშრება, LCD შეიძლება დამონტაჟდეს. LCD არის სუპერ პოპულარული 16x2 პერსონაჟის ჩვენება, I²C "ზურგჩანთით", რომელიც წინასწარ არის შეკრული უკანა მხარეს. მე გირჩევთ მიიღოთ ეს ეკრანი I²C ინტერფეისით. ყველა პარალელური ხაზის გაყვანილობა საკმაოდ შემაშფოთებელია და შეცდომების მეტ პოტენციალს შემოაქვს - I²C ვერსიას აქვს მხოლოდ ორი მავთული სიმძლავრისთვის და ორი მავთული სიგნალისთვის.

მე გამოვიყენე ოთხი 10 მმ -იანი ჩამკეტი ეკრანის დასაყენებლად. საყრდენებს თითოეულს აქვს მამრობითი ძაფი ერთ ბოლოზე და ქალი ძაფი მეორეზე. მე გავამახვილე მამაკაცის ძაფი LCD– ის ხვრელებში და გამკაცრდა M3 კაკალი თითოეულზე. შემდეგ მე გამოვიყენე ოთხი M3 ხრახნი, რათა დავამყარო უკანა ნაწილის ბოლოები შიგთავსის სახურავის მეშვეობით. მე მივიღე ჩამორჩენილთა პაკეტი, რომელსაც აქვს 10 მმ -იანი LCD ეკრანის დასაყენებლად, ხოლო უფრო გრძელი კი სახურავს ფუძესთან. გარდა ამისა, არის M3 ხრახნები და თხილი, ასე რომ თქვენ არ გჭირდებათ რაიმე დამატებითი ტექნიკის შეძენა.

დარწმუნდით, რომ თხილი ძალიან მჭიდროა ისე, რომ ხრახნების გამკაცრებისას ჩამორჩენილები არ იქცეს. ასევე, დარწმუნდით, რომ ზედმეტად არ გამკაცრებთ ხრახნებს, თორემ პლასტმასის სახურავი შეიძლება დეფორმირდეს და სათანადოდ არ დაიხუროს.

LCD– ის 16 სათაურის ქინძისთავები უნდა იყოს თავზე - დარწმუნდით, რომ LCD არ დააბრუნებთ თავდაყირა!

ნაბიჯი 4: დააინსტალირეთ მომენტალური ღილაკი

მე გადავწყვიტე გამოვიყენო ეს ავადმყოფი ქრომის ღილაკი წინა პანელზე. მე გამოვიყენე ისინი წინა პროექტებში და ძალიან მომწონს მათი გარეგნობა. ისინი წყალგაუმტარი უნდა იყოს და მათ მოყვება რეზინის რგოლი, რათა თავიდან აიცილოს ტენიანობა ძაფების მეშვეობით შიგთავსში.

ეს ნაბიჯი საკმაოდ პირდაპირია. გააუქმეთ კაკალი, მაგრამ შეინახეთ რეზინის ბეჭედი. ჩადეთ ღილაკი სახურავის ხვრელში და გამკაცრეთ თხილი უკანა მხრიდან. მოერიდეთ თხილის ზედმეტად გამკაცრებას, თორემ რეზინის ბეჭედი დაიმსხვრევა და არ ემსახურება მის მიზანს.

ნაბიჯი 5: დენის და დატენვის წრე

ახლა ჩვენ შევაჯამებთ ბატარეის ენერგიის კომპონენტებს. ეს მოიცავს ბატარეას, სამაგისტრო გადამრთველს, ბატარეის მონიტორინგის/დატენვის დაფას და გამაძლიერებელ კონვერტორს.

ბატარეა, რომელსაც ვიყენებ, არის 3.7V 1500 mAh ერთუჯრედიანი ლითიუმ-იონური ბატარეა. ის, რაც მე გამოვიყენე, ამოიღეს გატეხილი Playstation კონტროლერისგან. ნებისმიერი ერთუჯრედიანი Li-Ion ან LiPo ბატარეა იმუშავებს, რამდენადაც იგი მოთავსდება თქვენს გარსში. ამ ტიპის ბატარეა, როგორც წესი, ძალიან თხელი და ბრტყელია, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ის ორჯერ უფრო დიდი ვიდრე ჩემი, უპრობლემოდ. 18650 უჯრედი იმუშავებს, მაგრამ ის არ ჯდება ჩემს ჩვეულ დანართში, ასე რომ თქვენ დაგჭირდებათ თქვენი საკუთარი დიზაინის შექმნა, ან თაროდან გარდერობის გამოყენება. თუ შესაძლებელია, მე გირჩევთ გამოსაყენებელი ბატარეის გამოყენებას (როგორც მე გავაკეთე), რადგან ბატარეების გადაზიდვა ხშირად ძვირია!

ბატარეა ჯერ უნდა იყოს გამობმული TP4056 დატენვის დაფაზე. თუ გსურთ, შეგიძლიათ JST RCY კონექტორი შეაერთოთ ბატარეასა და დამტენზე მოხერხებულობისთვის (მე ეს გავაკეთე), მაგრამ ეს არ არის აუცილებელი. დარწმუნდით, რომ დაიცავით სწორი პოლარობა, როგორც ეს მითითებულია დამტენის დაფაზე, რადგან დაფა არ არის დაცული ბატარეის საპირისპირო პოლარობისგან!

შემდეგი, შეაერთეთ მავთული დამტენის პოზიტიური გამომუშავებიდან (მდებარეობს პოზიტიური ბატარეის მავთულის გვერდით) დადებით შეყვანის გამაძლიერებელ კონვერტორზე. შემდეგ შეაერთეთ მავთული უარყოფითი გამომავალიდან (მდებარეობს უარყოფითი ბატარეის მავთულის გვერდით) სამაგისტრო გადამრთველის საერთო (ცენტრალურ) პინზე. დაბოლოს, შეაერთეთ მავთული გადამრთველის ჩვეულებრივ ღია პინიდან გამაძლიერებლის გადამყვანის უარყოფით შეყვანამდე. თუ თქვენ დაუკავშირდებით მულტიმეტრს გამაძლიერებელი გადამყვანის გამოსავალს და ჩართავთ სამაგისტრო გადამრთველს, ძაბვა უნდა იყოს ნაჩვენები.

მას შემდეგ, რაც ჩვენს Arduino- ს, LCD ეკრანს და ნაკადის სენსორს სჭირდებათ 5V, ჩვენ უნდა დავაყენოთ გამაძლიერებელი გადამყვანის გამოსავალი 5V- ზე. ეს მიიღწევა პოტენომეტრზე სახელურის გადახვევით პატარა ხრახნით. სამაგისტრო გადამრთველი ჩართულია, ბატარეა არის დაკავშირებული და მულტიმეტრია ჩართული გამაძლიერებლის გამომყვანზე, ნელა გადაატრიალეთ პოტენომეტრი სანამ გამომავალი არ გამოითვლება 5V. ძნელი იქნება ზუსტად 5.000V- ის კითხვა, მაგრამ მიზნად ისახავს ძაბვას 4.9V- დან 5.1V- მდე.

მას შემდეგ, რაც ჩემი საბაჟო დანართი დახურულია რამდენიმე ხრახნით, ჩვენ არ გვინდა, რომ ყოველ ჯერზე მისი გახსნა დაგვჭირდეს. ამისათვის გამოვიყენე 3.5 მმ ყურსასმენის ჯეკი. ზუსტი კონექტორი, რომელიც მე გამოვიყენე, არის დიგიკეისგან (რისთვისაც ჩემი გარსაცმის ზომაა), მაგრამ ბანგვუდისგან ესეც უნდა იმუშაოს.

პირველ რიგში, მე შევიყვანე კონექტორი შიგთავსის ქვედა ყველაზე ხვრელში. ვინაიდან ეს იქნება უმეტეს დროს გამორთული და, შესაბამისად, მგრძნობიარეა ტენიანობის შეღწევისთვის, უმჯობესია მისი ბოლოში დაყენება, რათა თავიდან აიცილოთ წყლის წვეთები შიგნით. საკეტის გამრეცხვის დაყენების და თხილის გამკაცრების შემდეგ, მე შევაერთე ორი მავთული კონექტორზე "წვერი" და "ყდის" ჩანართებზე. კონექტორის pinout ნაჩვენებია ჩემს ერთ ანოტირებულ სურათში. მე „ყდის“მავთულის მეორე ბოლო შევაერთე დამტენიზე უარყოფითად, მიკრო USB პორტის გვერდით. დაბოლოს, მე გავამაგრე "წვერი" მავთული +5V ბალიშზე, USB პორტის მეორე მხარეს. დამტენი USB პორტი არ იქნება გამოყენებული, რადგან ძნელი იქნებოდა USB პორტის შეღწევა შიგთავსში ტენიანობის გარეშე.

ნაბიჯი 6: დატენვის კაბელი

ვინაიდან ჩვენ ვიყენებთ 3.5 მმ აუდიო ჯეკს, როგორც დამტენი პორტს, ჩვენ უნდა გავაკეთოთ ადაპტერის კაბელი, რომელსაც აქვს ერთი 3.5 მმ მამრობითი დანამატი, ხოლო მეორე ბოლოში USB A დანამატი. ეს საშუალებას მოგვცემს გამოვიყენოთ ნებისმიერი მობილური მოწყობილობის დამტენი (როგორიცაა iPhone დამტენი) ამ მოწყობილობის დასატენად.

თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ USB კაბელის ასამბლეა USB A კონექტორით ერთ ბოლოზე და დაკონსერვებული მავთულები მეორე ბოლოში, მაგრამ თუ თქვენ ჩემნაირი ხართ, თქვენ ალბათ გაქვთ ათეული შემთხვევითი USB კაბელი, რომელიც არ გჭირდებათ. იმის ნაცვლად, რომ ვიყიდო USB კაბელის ასამბლეა, მე უბრალოდ მივიღე მიკრო USB USB კაბელი, რომელიც მე არ მჭირდებოდა და გავთიშე მიკრო USB კონექტორი.

შემდეგ, მე თეთრი კაბა მოვიხსენი კაბელიდან, რომ გამომეჩინა მხოლოდ ორი მავთული შიგნით: წითელი და შავი მავთული. ზოგიერთ USB კაბელს ექნება ოთხი მავთული: წითელი, შავი, მწვანე და თეთრი. მწვანე და თეთრი არის მონაცემთა გადაცემისათვის და მათი იგნორირება შესაძლებელია. მოხსენით იზოლაცია მხოლოდ წითელი და შავი მავთულისგან.

შემდეგი თქვენ დაგჭირდებათ მამრობითი 3.5 მმ დანამატი. მე გამოვიყენე ეს Banggood– დან. შეაერთეთ წითელი მავთული USB კაბელიდან შუა ჩანართზე (რომელიც არის კონექტორის წვერი) და შავი მავთული გრძელი ყდის ჩანართზე. იხილეთ ჩემი ფოტოები განმარტებისთვის.

მე გირჩევთ, ყოველთვის შეაერთოთ 3.5 მმ -იანი შტეფსელი USB კაბელის დაწყებამდე, რადგან კაბელის მიერთების პროცესმა შეიძლება გამოიწვიოს შტეფსელის შეწყვეტა ლითონის ჭურჭლის გასწვრივ.

ნაბიჯი 7: ნაკადის სენსორის შესახებ

მე ავიღე ეს ნაკადის სენსორი Banggood– დან 3.87 დოლარად. სანამ გამოვიყენებდი, გადავწყვიტე გამომეძიებინა როგორ მუშაობს.

დიზაინი საოცრად მარტივი და გენიალურია. ელექტრონიკა მთლიანად დალუქულია წყლიდან. არსებობს უფასო მბრუნავი პროპელერი, რომელიც ბრუნავს უფრო ნელა ან უფრო სწრაფად, რაც დამოკიდებულია ნაკადის სიჩქარეზე. პროპელერის ერთ წერტილში არის მაგნიტი. სენსორის გარედან არის პატარა განყოფილება, რომელიც შეიცავს პატარა PCB- ს ორი კომპონენტით: რეზისტორი და დარბაზის ეფექტის სენსორი. ყოველ ჯერზე, როდესაც მაგნიტი გადის დარბაზის ეფექტის სენსორთან, ის გადადის მაღალსა და დაბალს შორის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის იცვლება 5V და 0V შორის ყოველ ჯერზე, როდესაც პროპელერი ბრუნავს.

სენსორის წასაკითხად, ჩვენ ვიყენებთ +5V წითელ მავთულს, უარყოფითს შავ მავთულზე და ვკითხულობთ ციფრულ სიგნალს ყვითელი მავთულიდან. ჩემი ოსცილოსკოპის ფოტოში ხედავთ, როგორ იცვლება სიგნალი ნაკადის ჩართვისას. თავდაპირველად, სიგნალი მუდმივად ნულოვანი ვოლტია. როდესაც ნაკადი იწყება, იმპულსების სიხშირე სწრაფად იზრდება და აღწევს სტაბილურ მდგომარეობას.

მონაცემთა ცხრილის თანახმად, სენსორი გამოდის 450 პულსი ლიტრზე. ეს იქნება მნიშვნელოვანი მოგვიანებით, როდესაც ჩვენ ვწერთ პროგრამულ უზრუნველყოფას.

ნაბიჯი 8: ნაკადის სენსორის გაყვანილობა

ნაკადის სენსორს გააჩნია 3 პინიანი JST-XH კონექტორი. ეს არ არის იდეალური, რადგან მავთულები ძალიან მოკლეა, ხოლო კონექტორს აქვს კონტაქტები, რომელთა მოშორებაც უპატრონო წყლის წვეთებით შეიძლება. მე შევუკვეთე ეს 3.5 მმ აუდიო დანამატის კაბელის შეკრება Digikey– სგან. მისი სიგრძეა 3 ', რაც არის სრულყოფილი სიგრძე და აქვს დაკონსერვებული მავთულები, რაც აადვილებს შედუღებას. არ გირჩევთ ყურსასმენის ძველი კაბელის გამოყენებას, რადგან მათ აქვთ ძალიან თხელი მინანქარიანი მავთული, რომლის შედუღება თითქმის შეუძლებელია.

ნაკადის სენსორს აქვს პლასტიკური საფარი, რომელსაც ეჭირა ორი ფილიპსის ხრახნი. უბრალოდ ამოიღეთ ეს ხრახნები და ამოიღეთ მიკროსქემის დაფა. იგი არ ინახება წებოთი, ის ინახება პლასტმასის სახურავით. შემდეგი, გააცივეთ სამი მავთული, გაათბეთ ისინი გამაგრილებელი რკინით და ამოიღეთ ისინი სათითაოდ.

შემდეგი, შეაერთეთ 3.5 მმ აუდიო კაბელი ბალიშებზე. მე გირჩევთ ფერების შეთავსებას ისე, როგორც მე. ამ კონფიგურაციას აქვს +5V წვერზე, სიგნალი ბეჭედზე და მიწა ყდის. ეს არის იგივე კონფიგურაცია, რომელიც გამოიყენება დატენვის პორტისთვის, ნაბიჯი 6 – დან.

ნაბიჯი 9: ნაკადის სენსორის დაყენება

ამ დრომდე, ჩვენი მთელი სამუშაო ჩატარდა სახელოსნოში. მაგრამ დროა აბაზანისკენ წავიდეთ!

ჯერ შხაპის თავი ამოვიღე. ამან გამოავლინა კედლიდან გამომავალი მილის მოკლე ნაწილი, 1/2 NPS მამრობითი ძაფით. მოხერხებულად, ჩვენს ნაკადის სენსორს აქვს ძაფის ზუსტად იგივე ზომა! ერთადერთი პრობლემა ის არის, რომ სენსორს აქვს მამაკაცის ძაფები ორივე ბოლოზე, ასე რომ ჩვენ საჭიროა ქალი-მდედრი დაწყვილება.

ჩემს ადგილობრივ ტექნიკის მაღაზიაში იყო 1/2 სპილენძი, რკინა და PVC. PVC იყო ყველაზე იაფი, ამიტომ მივიღე ის. მიუხედავად იმისა, რომ შემდგომში, სპილენძი ან ფოლადი უფრო ლამაზად გამოიყურებოდა.

მას შემდეგ რაც დაწყვილება გექნებათ, უბრალოდ დააწებეთ ნაკადის სენსორი შეერთებაში და შემდეგ დააწებეთ შეერთების მეორე ბოლო მილზე. ნაკადის სენსორს აქვს ისარი, რომელიც მიუთითებს ნაკადის დანიშნულების მიმართულებას. დარწმუნდით, რომ არ დააინსტალირებთ მას უკან, წინააღმდეგ შემთხვევაში გაზომვები შეიძლება იყოს არაზუსტი. დაბოლოს, შეახვიეთ საშხაპე თავი ნაკადის სენსორის ბოლოს.

რა თქმა უნდა, მე ვთვლი, რომ თქვენი შხაპი იყენებს 1/2 NPS ძაფს, როგორც ჩემმა გააკეთა. თუ ეს ასე არ არის, თქვენ დაგჭირდებათ დამატებითი გადამყვანების შეძენა.

რჩევა: დაამატეთ ტეფლონის სანტექნიკოსის ლენტი ყველა ძაფს, სანამ ნაჭრებს ერთმანეთთან გაახვევთ, რათა თავიდან აიცილოთ გაჟონვა. ხელთ არ მქონდა, მაგრამ უახლოეს მომავალში ამის დამატებას ვგეგმავ.

ნაბიჯი 10: Arduino & Perfboard

მას შემდეგ, რაც ჩვენ უნდა გავაკეთოთ ბევრი გაყვანილობა, ეს არის კარგი იდეა მიიღოს ნაჭერი perfboard რათა რამ ცოტა tidier. მე დავჭრა პერფორის მართკუთხედი დაახლოებით 1 "2". შემდეგ, მე მოვათავსე ჩემი არდუინო ნანო დაფის შუაში და აღვნიშნე სად გადიოდა სათაურის ქინძისთავები. შემდეგ მე მოჭრილი ორი სიგრძის ქალი headers, თითოეული 15 ქინძისთავები ხანგრძლივი. მე გავამაგრე ისინი პერფორფზე, სადაც ადრე მქონდა მონიშნული. ეს საშუალებას მოგვცემს ამოვიღოთ Arduino პროგრამირებისთვის.

რჩევა: მონიშნეთ Arduino– ს USB პორტის ორიენტაცია ისე, რომ თქვენ ყოველთვის შეაერთოთ იგი პერფოფში ერთნაირად.

ნაბიჯი 11: ყველაფრის გაყვანილობა

ახლა დროა შევაერთოთ ყველაფერი ერთად! მე ჩავრთე გაყვანილობის სრული დიაგრამა, რომელსაც შეგიძლიათ მიყვეთ, ან ნახოთ ჩემი დაწერილი ნაბიჯები ქვემოთ, თუ გირჩევნიათ უფრო მართვადი მიდგომა.

პირველი, მე დავჭრა რამდენიმე მამრობითი სათაური ქინძისთავები და soldered მათ perfboard წლის +5V და ადგილზე რელსები. შემდეგ მე გავამაგრე კიდევ ორი სათაურის ქინძისთავი, რომლებიც დაკავშირებულია არდუინოს A4 და A5 ქინძისთავებთან. ეს სათაურები საშუალებას მოგვცემს დავუკავშიროთ LCD ეკრანი ქალი-მდედრი მხტუნავების გამოყენებით.

შემდეგი, მე შევაერთე წყვილი მავთული გამაძლიერებელი გადამყვანის გამომუშავებიდან +5V და მიწის რელსებზე. ეს უზრუნველყოფს Arduino– ს, LCD– ს და ნაკადის სენსორს.

ამის შემდეგ, მე გავჭრა ორი მავთული და დავუკავშირე ისინი ღილაკის ტერმინალებს. მე გავამაგრე ერთი მავთული მიწის სარკინიგზო მაგისტრალზე, მეორე კი ციფრულ პინ 3 -ზე.

ბოლო ნაწილი, რომელიც უნდა შედუღდეს, არის ნაკადის სენსორი. ვინაიდან ჩვენ უკვე დავამატეთ 3.5 მმ -იანი სენსორი სენსორზე, ჩვენ უბრალოდ უნდა შევაერთოთ 3.5 მმ -იანი ქალის ბუდე. ჯერ სამი მავთული შევაერთე - თითო ჯეკის თითოეულ ჩანართზე. შემდეგ ჩავამატე ჯეკი შიგთავსში და დავაფიქსირე იგი თხილის საშუალებით. დაბოლოს, მე ყელსაბამი გავამაგრე მიწაზე, წვერი +5 ვ -ზე და ბეჭედი ციფრულ პინ 2 -ზე.

მე ავირჩიე ციფრული ქინძისთავების გამოყენება 2 და 3 ღილაკზე და ნაკადის სენსორზე, რადგან ისინი აპარატურის შეწყვეტის ქინძისთავებია. ეს ბევრად გაადვილებს კოდის წერას.

ახლა ჩვენ დავამთავრეთ შედუღება, მაგრამ ჩვენ მაინც გვჭირდება LCD– ის დაკავშირება. მას შემდეგ, რაც თავები შევიკრიბეთ, ჩვენ გვჭირდება ოთხი ქალი-ქალი მხტუნავი. შეაერთეთ "Vcc" პინი +5V, "Gnd" პინდი მიწასთან, "SCL" პინი A5- თან და "SDA" პინი A4- თან. იმისათვის, რომ LCD ეკრანი მოთავსდეს შიგთავსში, ჩვენ გვჭირდება სათაურის ქინძისთავების უკან გადახრა. ქინძისთავების რამდენჯერმე წინ და უკან მოხრა დაიღლებს ლითონს და გამოიწვევს ქინძისთავების დამტვრევას, ამიტომ გირჩევთ მხოლოდ ერთხელ მოხრილს და ეს გააკეთეთ სიფრთხილით.

ახლა გაყვანილობა დასრულებულია!

ნაბიჯი 12: პროგრამირება

ახლა, როდესაც ტექნიკა უკვე დაკავშირებულია, ჩვენ შეგვიძლია დავაპროგრამოთ Arduino.

მსურს პროგრამას ჰქონდეს შემდეგი მახასიათებლები:

• პირველ სტრიქონზე აჩვენეთ მთლიანი ლიტრების სწრაფად განახლებადი რაოდენობა
• მეორე ხაზზე აჩვენეთ წყლის საერთო ღირებულება ან ნაკადის სიჩქარე
• როდესაც საშხაპე მუშაობს, ღილაკი გადადის ღირებულების ან ნაკადის სიჩქარის ჩვენებას შორის
• როდესაც საშხაპე არ მუშაობს, ღილაკმა უნდა გაასუფთაოს ყველა მონაცემი და გადატვირთოს ეკრანი
• სენსორი უნდა წაიკითხოთ შეფერხებული რუტინის გამოყენებით, რათა თავიდან აიცილოთ უხეში გამოკითხვა
• ეკრანის განახლებისას, ჩვენ მხოლოდ განახლებული მნიშვნელობები უნდა განვაახლოთ, ვიდრე ყოველ ჯერზე მთელი ეკრანის გადაწერა (ეს გამოიწვევს შესამჩნევ ციმციმს)

პროგრამა მიჰყვება მარტივ სტრუქტურას. Millis () ფუნქციის გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ შეფერხებები, რომლებიც ფაქტობრივად არ აჩერებენ პროგრამის შესრულებას. იხილეთ ეს სამეურვეო მაგალითი LED მოციმციმე დაგვიანების () ფუნქციის გამოყენების გარეშე.

Millis () ფუნქცია აბრუნებს Arduino– ს ჩართვის დღიდან მილიწამების რაოდენობას. ცვლადის "previousMillis" შექმნით და გამოკლებით Millis () - previousMillis (), ჩვენ შეგვიძლია დავინახოთ გასული დრო, წინა განახლების შემდეგ.

თუ ჩვენ გვსურს რაღაც მოხდეს წამში, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ შემდეგი კოდის ბლოკი:

if ((millis () - previousMillis)> = 1000) {

წინამილის = მილილი (); გადართვაLED (); }

ეს ამოწმებს, არის თუ არა სხვაობა millis () (ახლანდელი დრო) და წინა Millis (ბოლო დროს) 1000 მილიწამზე მეტი ან ტოლი. თუ ეს ასეა, პირველი რაც ჩვენ ვაკეთებთ არის წინა მილიის დაყენება მიმდინარე დროის ტოლი. შემდეგ ჩვენ ვასრულებთ ნებისმიერ დამატებით ნაბიჯს, რაც გვსურს. ამ მაგალითში ჩვენ ვრთავთ LED- ს. შემდეგ ჩვენ გამოვდივართ კოდის ამ ბლოკიდან და ვამთავრებთ მარყუჟის () დანარჩენ ფუნქციას, სანამ დავბრუნდებით საწყისზე და ვიმეორებთ მას თავიდან.

ამ მეთოდის გამოყენების უპირატესობა უბრალო დაგვიანების () ფუნქციაზე ის არის, რომ დაგვიანება () აყენებს დროის შუალედს ინსტრუქციებს შორის, მაგრამ არ ითვალისწინებს იმ დროს, რაც საჭიროა მარყუჟის () ფუნქციის სხვა ინსტრუქციების შესასრულებლად. თუ თქვენ აკეთებთ იმას, რასაც უფრო მეტი დრო სჭირდება ვიდრე LED- ის მოციმციმე, როგორიცაა LCD ეკრანის განახლება, დრო არ არის უმნიშვნელო და რამდენიმე ციკლის შემდეგ ის დაემატება. თუ თქვენ განაახლებთ LCD ეკრანს საათზე, ის სწრაფად გახდება არაზუსტი და ჩამორჩება.

ასე რომ, ახლა, როდესაც ჩვენ გვესმის პროგრამის საერთო სტრუქტურა, დროა ინსტრუქციების ჩასმა. იმის ნაცვლად, რომ აგიხსნათ კოდის თითოეული სტრიქონი, მე გირჩევთ, რომ წაიკითხოთ თანდართული დიაგრამა, რომელიც იძლევა მაღალი დონის მიმოხილვას, თუ რას აკეთებს პროგრამა.

მას შემდეგ რაც ნახავთ დიაგრამას, გადახედეთ თანდართულ არდუინოს კოდს. მე გავაკეთე კომენტარი თითქმის ყველა სტრიქონზე იმის გასაგებად, თუ რას აკეთებს თითოეული ხაზი.

კოდში არის რამდენიმე ნაწილი, რომლის შეცვლაც გსურთ. რაც მთავარია არის ღირებულება ლიტრზე. ჩემს ქალაქში წყალი ლიტრზე 0,2523 ¢ ღირს. იპოვეთ შემდეგი ხაზი და შეცვალეთ ეს მნიშვნელობა, რათა შეესაბამებოდეს თქვენს საცხოვრებელ ადგილს:

const float COST_PER_LITRE = 0.2523; // ღირებულება ლიტრზე, ცენტით, ქალაქის ვებ – გვერდიდან

თუ გირჩევნიათ გალონების გამოყენება ლიტრზე მეტი, შეცვალეთ "LCD.print ()" ყველა ხაზი, რომელიც ეხება "L" ან "L/s" - ს "G" ან "G/s". შემდეგ წაშალეთ შემდეგი ხაზი:

const float კონვერსია = 450.0; // შეინახეთ ეს კომენტარის გარეშე ლიტრებისთვის

… და გაუკეთე კომენტარი ამ ხაზს:

const float CONVERSION = 1703.0; // გაუკეთეთ ეს კომენტარი და წაშალეთ ზემოთ გალილი ხაზები

არის კიდევ ერთი უცნაურობა, რომელიც შეიძლება შენიშნეთ ჩემს კოდში. ნაგულისხმევი სიმბოლოების ნაკრები არ შეიცავს "¢" სიმბოლოს და მე არ მსურს დოლარის გამოყენება, რადგან ღირებულება უმეტესად "0.01 $" ან ნაკლები გამოჩნდება. ამიტომ, იძულებული გავხდი შემექმნა პერსონალური პერსონაჟი. შემდეგი ბაიტი მასივი გამოიყენება ამ სიმბოლოს გამოსახატავად:

ბაიტი cent_sign = {B00100, B00100, B01111, B10100, B10100, B01111, B00100, B00100};

ამ მასივის შექმნის შემდეგ, სპეციალური სიმბოლო უნდა "შეიქმნას" და ინახებოდეს.

lcd.createChar (0, cent_sign);

ამის დასრულების შემდეგ, პერსონალური პერსონაჟის დასაბეჭდად ჩვენ ვიყენებთ შემდეგ სტრიქონს:

lcd. დაწერეთ (ბაიტი (0)); // ბეჭდვა ცენტის ნიშანი ()

LCD– ს შეიძლება ჰქონდეს 8 – მდე პერსონალური სიმბოლო. ამის შესახებ მეტი ინფორმაცია აქ არის. მე ასევე წავაწყდი ამ სასარგებლო ონლაინ ინსტრუმენტს, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დახაზოთ პერსონალური ხატი გრაფიკული ინტერფეისის გამოყენებით და ის ავტომატურად გამოიმუშავებს პერსონალურ ბაიტ მასივს.

ნაბიჯი 13: დახურეთ სახურავი

საბოლოოდ, ჩვენ თითქმის დავასრულეთ!

დროა ჩადოთ ყველა ელექტრონიკა შიგთავსში და ვიმედოვნოთ, რომ სახურავი დაიხურება. მაგრამ პირველ რიგში, ჩვენ უნდა დავამატოთ 30 მმ -იანი საყრდენი. შესყიდული პაკეტების პაკეტი არ შეიცავს არცერთს, რაც გრძელია, მაგრამ მას გააჩნია 20 მმ და 10 მმ პირობა, რომლებიც ერთმანეთთან არის დამაგრებული. მე ოთხი ჩამონგრევა ჩავასხი ხვრელებში შიგთავსის ბოლოში ოთხი M3 ხრახნით (იხ. სურათები 1 და 2). დარწმუნდით, რომ გაამაგრეთ ისინი საიმედოდ, მაგრამ არა ძალიან მჭიდროდ, წინააღმდეგ შემთხვევაში თქვენ რისკავთ პლასტმასის გარსს.

ახლა ჩვენ შეგვიძლია მოვათავსოთ ყველა ელექტრონიკა შიგნით. მე დავამატე დამტენი და გამაძლიერებელი კონვერტორი სახურავზე ორმხრივი ლენტით, როგორც ჩანს მესამე სურათზე. შემდეგ მე დავიმალე რამოდენიმე ელექტრული ლენტი დაუცველ ლითონზე ორ 3.5 მმ -იან ჯეკზე, მხოლოდ იმის უზრუნველსაყოფად, რომ კონექტორებთან კონტაქტით არაფერი შემცირებულა.

მე შევძელი Arduino- ს მორგება, მისი გვერდზე მოთავსებით, ქვედა მარცხენა კუთხეში, მისი USB პორტი მარჯვნივ. მე უფრო ორმხრივი ლენტი გამოვიყენე, რათა ბატარეა მიმაგრებულიყო LCD ეკრანის ქვეშ მდებარე დანართში.

დაბოლოს, მას შემდეგ რაც ყველაფერი მეტ -ნაკლებად საიმედოდ ჩაიკეტება ყუთში, სახურავი შეიძლება დაიშალოს კიდევ ოთხი M3 ხრახნით.

ნაბიჯი 14: ტესტირება

პირველი შეაერთეთ 3.5 მმ -იანი კონექტორი ნაკადის სენსორიდან. მე გირჩევთ ამის გაკეთებას მოწყობილობის ჩართვამდე, რადგან შესაძლებელია დანამატმა მოახდინოს არასასურველი კავშირი მისი ჩასმისთანავე.

შემდეგი, ჩართეთ ძირითადი კვების ბლოკი. მიუხედავად იმისა, რომ წყალი არ გადის, წინა პანელის ღილაკმა არაფერი უნდა გააკეთოს, გარდა მთლიანი და ეკრანის გაწმენდისა. ვინაიდან ნაგულისხმევი ჯამი იქნება ნული, ღილაკი ჯერ არაფერს აკეთებს.

თუ შხაპს ჩართავთ, სულ უნდა დაიწყოს ზრდა. სტანდარტულად, ღირებულება ნაჩვენებია. თუ დააჭირეთ წინა პანელის ღილაკს, ნაკადის სიჩქარე ნაჩვენები იქნება ქვედა ხაზზე. წინა პანელის ღილაკის დაჭერით გადახვალთ ნაკადის სიჩქარის ჩვენებასა და ღირებულების ჩვენებას შორის, სანამ შხაპი გადის. მას შემდეგ, რაც შხაპი შეჩერდება, წინა პანელის ღილაკზე დაჭერით გადატვირთავთ გაზომვებს და გაწმენდილია ეკრანი.

სამონტაჟო

როგორ აირჩევთ მოწყობილობის დამონტაჟებას, ეს დამოკიდებულია თქვენი შხაპის განლაგებაზე. ზოგიერთ საშხაპეს შეიძლება ჰქონდეს შუშის თავი ისე ახლოს, რომ თქვენ უბრალოდ განათავსოთ მოწყობილობა იქ. შხაპის ქვეშ, მე მაქვს კალათა დამაგრებული შეწოვის თასებით, რომლითაც მოწყობილობა შიგ მოვათავსე. თუ თქვენ არ გაქვთ რაფაზე ან კალათის ფუფუნება, შეგიძლიათ სცადოთ მოწყობილობის კედელზე მიტანა ორმხრივი შეწოვის თასით. ეს იმუშავებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ იყენებთ თაროზე დახურულ გარსს, რომელსაც აქვს გლუვი საყრდენი, ან თქვენ დაბეჭდავთ ჩემს საბაჟო შიგთავსს პრინტერზე მინის ასაშენებელი ფირფიტით. თუ თქვენს გარს აქვს უხეში საყრდენი (ისევე როგორც ჩემი), შეგიძლიათ სცადოთ ორმხრივი ლენტის გამოყენება, თუმცა ამან შეიძლება თქვენი შხაპის კედელზე დატოვოს ნაშთი, თუკი მოწყობილობის ამოღებას შეეცდებით.

Დიაგნოსტიკა

ეკრანი ჩართულია, მაგრამ უკანა განათება გამორთულია - დარწმუნდით, რომ ჯუმპერი დამონტაჟებულია I ² C მოდულის მხარეს არსებულ ორ ქინძისთავზე

ეკრანი ცარიელია, განათება ჩართულია - შეამოწმეთ, რომ I ² C მისამართი სწორია I²C სკანერის გაშვებით

ეკრანი ჩართულია, მაგრამ მნიშვნელობები რჩება ნულოვანი - შეამოწმეთ, რომ არის სიგნალი სენსორიდან, ძაბვის გაზომვით პინ 2 -ზე. თუ სიგნალი არ არის, შეამოწმეთ, რომ სენსორი სწორად არის დაკავშირებული.

ეკრანი ცარიელია უკანა განათებით გამორთული - შეამოწმეთ რომ Arduino– ზე არის ჩართული დენის შუქი და შეამოწმეთ რომ ეკრანს აქვს ძალა

ეკრანი ჩართულია მოკლედ, შემდეგ ყველაფერი ჩერდება - თქვენ ალბათ დააყენებთ ძაბვას გამაძლიერებელი გადამყვანიდან ძალიან მაღალი (კომპონენტები 5V ზე მეტს ვერ უმკლავდებიან)

მოწყობილობა მუშაობს, მაგრამ მნიშვნელობები არასწორია - დარწმუნდით, რომ თქვენ მიერ გამოყენებული ნაკადის სენსორს აქვს იგივე კონვერტაციის კოეფიციენტი 450 პულსი ლიტრზე. სხვადასხვა სენსორებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული მნიშვნელობა.

ნაბიჯი 15: ახლა დაიწყეთ წყლის დაზოგვა

გაუმჯობესებები

პროგრამული უზრუნველყოფის ამჟამინდელი ვერსია საკმაოდ კარგად მუშაობს, მაგრამ საბოლოოდ მინდა დავამატო შესაძლებლობა, რომ ჰყავდეს სხვადასხვა მომხმარებელი (ოჯახის წევრები, თანაკლასელები და ა.შ.) მოწყობილობა ინახავს თითოეული ადამიანის სტატისტიკას (მთლიანი წყალი და საშხაპეების საერთო რაოდენობა) აჩვენეთ წყლის საშუალო მოხმარება თითოეული ადამიანისთვის. ამან შეიძლება ხელი შეუწყოს ხალხს კონკურენცია გაუწიონ ყველაზე მცირე რაოდენობის წყალს.

ასევე კარგი იქნება, თუ გექნებათ საშუალება ცხრილში დასათვალიერებლად მონაცემების ექსპორტი, რომ მოხდეს მისი გრაფიკული გამოსახვა. შემდეგ თქვენ ხედავთ, წელიწადის რომელ დროს ადამიანებს აქვთ უფრო ხშირი და გრძელი შხაპი.

ეს მახასიათებლები მოითხოვს EEPROM– ის გამოყენებას-Arduino– ს ჩაშენებულ არასტაბილურ მეხსიერებას. ეს საშუალებას მისცემს მონაცემების შენარჩუნებას მოწყობილობის გამორთვის შემდეგაც კი.

კიდევ ერთი სასარგებლო თვისება იქნება ბატარეის მაჩვენებელი. ამჟამად, ერთადერთი მანიშნებელი იმისა, რომ მოწყობილობა საჭიროებს გადატენვას, არის როდესაც ბატარეის მენეჯერის დაფა წყვეტს ენერგიას. ადვილი იქნება დამატებითი ანალოგური შეყვანის დაკავშირება ბატარეის ძაბვის გასაზომად. ძაბვის გამყოფი არც კი იქნება საჭირო, რადგან ბატარეის ძაბვა ყოველთვის 5 ვ -ზე ნაკლებია.

ამ იდეებიდან ზოგი ესაზღვრება მახასიათებლების გადაფარვას, რის გამოც მე აღარ განვავითარე პროგრამული უზრუნველყოფა.

დანარჩენი თქვენზეა!

პირველი პრიზი სენსორების კონკურსში