Ehitage veetaseme andur koos ultrahelianduri ja koduassistendiga

Kuigi õhuliini veepaagi taseme jälgimiseks on saadaval mitmeid veetaseme indikaatoreid ja seadmeid, on need seadmed sageli kalli hinnaga ja piiratud funktsionaalsusega. Pealegi on nende töötamiseks vaja vette kastvaid elektroode või lülitit; see võib saastada vett ja aja jooksul korrodeeruda.

Aga mis siis, kui saaksite ehitada juhtmevaba ja kontaktivaba Wi-Fi-põhise veetaseme anduri, mis teatab teie paagis allesjäänud vee kogusest otse teie nutitelefoni? Selles DIY juhendis ehitame sellise veetaseme indikaatori, kasutades NodeMCU plaati ja ultraheli andur, mis asub veepaagi kaane ülaosas ja edastab andmed teie nutitelefoni Home kaudu Assistent.

Kuidas see töötab?

Ultraheli veetaseme andur töötab, saates helilaineid kindla sagedusega (tuntud ka kui ultrahelilained) ja võttes vastu sihtobjektilt peegeldunud laine. Andur arvutab ja teatab anduri ja objekti vahelise kauguse aja põhjal, mis kulub helilaine või ultrahelilaine liikumiseks ja peegeldumiseks.

Ultraheliandur teatab vaikimisi kauguse väärtuse sentimeetrites (cm). Koos paagi sügavusega saab seda ultrahelianduri teatatud väärtust kasutada selle leidmiseks järelejäänud vesi paagis, arvutades paagi veetaseme ja ultraheli vahelise kauguse andur.

Asjad, mida vajate

Selle nutika veetaseme anduri ehitamiseks vajate järgmist.

• ESP8266-põhine MCU, nagu NodeMCU, D1 Mini, ESP01 jne.
• SR04 ultraheliandur
• Jumper juhtmed

Selle projekti jaoks on soovitatav kasutada JSN-SR04 veekindlat ultraheliandurit, et vältida anduri niiskusest tingitud kahjustusi.

Nutika veetasemeanduri ehitamise sammud

Nutika WiFi-põhise kontaktivaba ultraheli veetaseme anduri loomiseks järgige allolevaid juhiseid et jälgida veetarbimist ja säästa end selle kontrollimiseks trepist või veepaagist ronimisest käsitsi. Seda andurit saate kasutada ka soolapaagi taseme jälgimiseks.

1. samm: installige ja seadistage koduabiline

Nutika Wi-Fi-põhise veetaseme anduri või kontrolleri ehitamiseks eelistatakse koduabilist (HA), kuid see pole vajalik. Kui aga soovid saada teatisi, jälgida igapäevast/nädalast/kuu tarbimist või lisada paagi taseme alusel automatiseerimist, tuleb seadistada Home Assistant.

Võite järgida meie eelmist juhendit installige Raspberry Pi-sse Home Assistant või vana sülearvuti. Kui te ei soovi Home Assistantit installida või seadistada, saate Tasmota püsivara vilkuda ja kasutada seda veetaseme kontrollimiseks. Kuigi see pole nii intuitiivne kui koduabiline, teeb see oma töö ära ja teatab toorväärtusest veebilehe kaudu.

2. samm: mõõtke paagi sügavust

Peate mõõtma paagi sügavust. Seda saate teha, mõõtes paagi kõrgust väljast või seest, kasutades mõõdulindi.

Kui olete mõõtmise teinud, mõõtke kaugus paagi kaane, kuhu ultraheliandur paigaldatakse, ja veepaagi ääre vahel. See on kaugus, mille peate kogu sügavusest lahutama.

Näiteks kui paagi kõrgus on 120 cm ja kaanel oleva anduri kaugus vee äärest on 10 cm, on sügavus 120-10 = 110 cm.

2. samm: kompileerige püsivara

Püsivara kompileerimiseks avage Home Assistant ja installige ESPHome lisandmoodul, kui te pole seda juba teinud. Seejärel järgige neid samme.

1. Klõpsake nuppu + Uus seade nuppu ja seejärel klõpsake Jätka.
2. Sisestage püsivara faili nimi, näiteks veetaseme andur, ja klõpsake Edasi.
3. Valige oma MCU, näiteks NodeMCU, ESP32 või D1 Mini, ja klõpsake Edasi. Seejärel klõpsake Vahele jätma.

Nüüd otsige üles veetaseme andur projekt ja klõpsake Muuda. See avab veetasemeandur.yamlfaili. Kopeerige ja kleepige faili see YAML-kood. Muutke koodis järgmist.

• Sisestage oma Wi-Fi SSID ja parool.
• Redigeerige väärtusi allolevates valemites filtrid anduri ja veeserva vahelise kaugusega ning paagi täiskõrgusega.
• Klõpsake Salvesta.
• Ühendage NodeMCU, ESP32 või D1 mini mikro-USB-kaabli abil arvutiga ja seejärel klõpsake nuppu Installige.
• Vali Ühendage selle arvutiga valik. See alustab YAML-koodi kompileerimist ja genereerib püsivara faili (waterlevelsensor.bin). See võib veidi aega võtta.
• Pärast püsivara kompileerimist klõpsake nuppu Laadige projekt alla alla laadida veetasemeandur.bin faili.

3. samm: välgutage püsivara NodeMCU-s

Veetasemesensor.bin püsivara vilkumiseks saate alla laadida faili ESPHome-Flasher tööriista või kasutage ESPHome'i veebi. Toimingud on järgmised.

Pärast püsivara allalaadimist klõpsake nuppu Avage ESPHome Web.

Klõpsake Ühendage ja seejärel valige USB jada-COM-port, kuhu teie NodeMCU, D1 Mini või ESP32 on ühendatud.

Klõpsake Installige. Klõpsake Vali fail, sirvige veetasemeandur.bin püsivara faili ja klõpsake Installige. Kui püsivara on vilkunud, ühendage USB-kaabel lahti.

4. samm: ühendage ultraheliandur NodeMCU-ga

SR04 ultrahelianduri ühendamiseks MCU plaadiga vaadake allolevat skeemi.

NodeMCU/ESP32/D1 Mini	SR04 ultraheliandur
3V3	Vcc
D5	Trig
D6	Kaja
GND	GND

Kui kasutate veekindlat ultrahelimoodulit JSN SR04 M-2, ühendage tihvtid nagu näidatud joonisel.

NodeMCU/ESP32/D1 Mini	Ultraheli andur JSN-SR04
Vin	5V
D5	Trig
D6	Kaja
GND	GND

Kui ultraheliandur on MCU-ga ühendatud, ühendage USB-kaabel uuesti. Seade loob automaatselt ühenduse WiFi-võrguga koodi sisestatud üksikasjade põhjal ja seda kuvatakse kui Internetis aastal ESPHome'i armatuurlaud.

Klõpsake Palgid all veetaseme andur. See kuvab anduri vastuvõetud logid ja andmed.

Kui logid kuvavad ekraanipildil näidatud teavet, võite andurit Home Assistantis konfigureerida.

Kui näete teadet "Kauguse mõõtmine aegus", tehke järgmist.

• Kontrollige, kas ultrahelianduri kontaktid on MCU-ga õigesti ühendatud.
• JSN SR04 M-2 moodul võib mõõta 20-400cm. Seega hoidke objekt vähemalt 20 cm kaugusel. Samuti peate koodis vastavalt muutma.
• Meie kasutatud ultraheliandur ei pruugi mõõta kaugust üle 400 cm. Kui teie paak on sügavam kui 400 cm (ebatavaline), ei pruugi see teie jaoks töötada.

5. samm: lisage Home Assistantile nutikas veetaseme andur

Ultraheli veetaseme anduri lisamiseks Home Assistantile jälgimiseks toimige järgmiselt.

1. Avage Koduassistendis Konfiguratsioon > Seadmed ja teenused.
2. The veetaseme andur tuleks automaatselt avastada ja loendisse lisada. Kui ei, siis klõpsake Lisa integratsioon.
3. Otsige ja valige ESPHome.
4. Sisestage seadme IP-aadress veetaseme andur. Selle leiate logidest või WiFi-ruuterist. Pärast IP-aadressi sisestamist klõpsake nuppu Esita.
5. Valige piirkond ja klõpsake Lõpetama.
6. CAndur on loetletud ESPHome all. Klõpsake veetaseme andur ja valige olem.
7. Klõpsake Lisa Lovelace'i.
8. Valige ruum ja klõpsake nuppu Edasi.
9. See lisab veetaseme andur armatuurlauale.

Saate vaikekaarti veelgi kohandada, lisades koodiredaktorisse järgmise:

tüüp: mõõtur
nimi: veetaseme andur
ühik: '%'
üksus: sensor.waterlevelsensor
 roheline: 0
 kollane: 45
 punane: 85

6. samm: paigaldage andur oma veepaagi kaanele

Nüüd saate anduri oma veepaaki paigaldada. Projekti jaoks kasutasime andurit SR04, mis pole veekindel. Veekindlaks muutmiseks kasutasime plaadil olevate elektriliste komponentide isoleerimiseks läbipaistvat korpust ja piisavas koguses küünelakki.

Puurisime kaks pisikest auku ja kasutasime metalltraati, et hoida SR04 moodul kaane küljes. Ultrahelianduriga ühendatud juhtmete jaoks tehti veel üks suurem auk. Ultrahelianduri ja NodeMCU ühendamiseks kasutasime pikka 4-soonelist juhet, kuna paak asub katusel ja temperatuur võib siin tõusta 40–45 °C-ni.

Võite hoida mõlemad ühes korpuses ja anda NodeMCU-le toite. Samuti tagage NodeMCU või anduri paigaldamisel hea Wi-Fi signaali tugevus. Lugege meie juhendit edasi kuidas tugevdada WiFi-signaali, et WiFi leviala laiendada.

Juhtige veepumpa, et paak oleks täis

Integreerides nutika veetaseme anduri Home Assistantiga, saate lisada automaatika, et saada oma nutitelefoni või Alexa/Google Assistanti kaudu hoiatusi, kui paagi tase on madal või täis. Samuti saate lisada automaatika veepumba sisselülitamiseks, et täita paak, kui see hakkab tühjaks saama, ja automaatselt välja lülitada, kui paagi tase jõuab teatud tasemeni, näiteks 90–100%.

Lisaks saate oma nutikale veetaseme andurile lisada veekindla temperatuurianduri sondi, näiteks DS18B20, et kontrollida ja jälgida paagi vee temperatuuri.

Kuidas ehitada DIY majapidamises kasutatavat energiamonitori ESP8266 abil

Loe edasi

Autori kohta