Индикатор уровня воды
Конструкция выходного дня ставшая неожиданно востребованной. Несмотря на обилие подобных схемотехнических решений в данном устройстве микроконтроллер используется намеренно – стоит копейки и есть у каждого радиолюбителя и в каждом магазине радиодеталей. Чего не скажешь о теряющей популярность КМОП “логике” и пр. “рассыпухе”. Дело в том, что авторы подобных схем зачастую просто “выкручиваются из ситуации”, когда нужно во что бы то ни стало сделать индикатор уровня из того, что под рукой. Таким образом, интернет завален схемами подобных устройств на различных “диковинных” микросхемах и специализированных транзисторах, которые имеются только у того, кто их (схемы) придумал. Именно с такой ситуацией в свое время столкнулся я сам, когда не нашел нужные микросхемы для повторения схемы с интересующим меня функционалом. Поэтому пришлось самостоятельно разработать схему на самом “народном” микроконтроллере.
Особенности устройства и краткие характеристики:
Дешевый и доступный микроконтроллер ATtiny13A в DIP-корпусе;
Индикация 3-уровней воды 2-мя светодиодами;
Измерение 3-уровней воды 2-мя электродами;
Звуковое сопровождение индикации “высокого” уровня;
Низкий уровень (внимание) – мигает красный светодиод:
Средний уровень (норма) – горит зеленый светодиод;
Высокий уровень (авария) мигает красный светодиод и сопровождается звуковым сигналом;
Высокая чувствительность устройства позволяет использовать его для контроля даже грязной воды, влажности почвы и пара;
Потребляемый ток не более тока потребляемого примененным светодиодом (т.е. около 20мА);
Напряжение питания 3-30В;
Текущий уровень воды индицируется соответствующим светодиодом (другие не горят);
Защита от переполюсовки.
Схема. Классическая для подключения такого типа МК. Защита от переполюсовки сделана на диоде включенном последовательно с “питанием”. Помимо основного входа “питания” (через стабилизатор напряжения) имеется вход 5V для питания устройства от 5-вольтового блока питания, например “зарядника” от сот. телефона. Пищалка-зуммер 5-вольтовая, включается транзистором, поэтому может быть любой.
Настройка схемы не требуется, устройство начинает работать сразу после прошивки МК.
При необходимости уменьшить (“загрубить”) чувствительность входов нужно уменьшить сопротивление подтягивающих резисторов входов электродов HI и MID. В одном случае, из-за обильного парообразования в расширительном баке, мне пришлось уменьшить сопротивление этих резисторов до 4.7кОм.
Низкий уровень индицируется когда ни один электрод не касается воды. Подразумевается, что рашир. бак металлический и “общий” провод прикручивается непосредственно к баку. Иначе (как на фото ниже) потребуется 3 электрода. Когда электрод MID касается воды индикация переключается в реж. “норма”. Так будет до тех пор пока электрод MID в воде или пока воды не коснется еще и электрод HI – тогда индицируется высокий уровень.
Плата. Односторонняя, разведена в DipTrace 3.0. Все компоненты для поверхностного монтажа. Светодиоды и зуммер припаиваются с торца платы – для удобства вывода индикации из корпуса готового устройства. Платы готовых устройств покрыты тонированным цапон-лаком. Шелкография на верхней стороне платы выполнена ЛУТ, как, впрочем, и вся плата.
В последнее время на Драйве стало «модно» выкладывать свои ваяния без схемы или без прошивки. Модератор сообщества упорно это поощряет. Но, нужно отдать должное, поощряет он и возможность заработать на том, что сделано своими руками. За что — спасибо. Скачать исходники к статье можно здесь. Всем спасибо, нападайте — я готов к критике. Заранее прошу не умничать «диванных экспертов» — я с вами разговаривать не буду. Конструктивная критика «по делу» приветствуется.
Видео #18 — Измеритель уровня воды в баке с LED индикацией своими руками
В рамках строительства дома на колесах я купил большой 150 литровый пластиковый бак для водоснабжения своего кемпера. Но вот незадача — бак черный, не прозрачный и уровня воды в нем не видно.
На помощь как всегда пришла всякая электрика и китай в виде алиэкспресс. Что из этого получилось вы можете увидеть на видео
Внимание, видео на английском языке, фром май харт!
Если вам вдруг захотелось купить такие же девайсы — ссылки всегда в описании под видео на ютубе.
20 сентября 2016 Метки: аксессуары
Поделиться:
Mercedes-Benz Sprinter 2008, двигатель дизельный 2.1 л, 109 л. с., задний привод, механическая коробка передач — аксессуары
Машины в продаже
Mercedes-Benz M-Class, 2005
Mercedes-Benz C-Class, 2003
Mercedes-Benz CLK-Class, 2000
Mercedes-Benz GLC, 2022
Комментарии 23
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.
В обзорах товаров с того же Али мне попалась статья про емкостные датчики воды. Их достаточно приклеить к корпусу бака(не металлического) и будет информация о наличии воды. mysku.ru/blog/aliexpress/56013.html Вот такой. Гораздо надежнее чем бурить отверстия.
Интересно. Подключение правда посложнее.
Вообще я сейчас больше смотрю в сторону датчиков на сопротивлении типа vodnik.1000size.ru/datchi…0%B8%D0%BA&p=1&nocat=0&g=
Суммарно это конечно выйдет подороже — около $40 (2300 руб) но выглядит и работает на совсем другом уровне. И отверстие нужно только одно в безопасном месте (сверху)
Интересный вариант, а почему не рассматривался вариант попловкового индикатора? может и ошибаюсь, но тут шаг будет вообще разный на каждом индикаторе, а при общей емкости в 150 литров +-30 литров воды это существенное. Почему 30л? Ведь буквально несколько литров воды могу влиять на срабатывание каждого датчика, а шаг каждого — это 30л примерно. Я вообще правильно понял принцип действия?
К поплавковому индикатору надо ещё как то делать шкалу, там ведь выходят просто три провода. А я этого всего не умею.
А тут схема простейшая — либо есть контакт либо нет — очень легко собрать без особых познананий в электрике.
Градация по 30 литров меня вполне устраивает, супер точность тут не требуется.
ну я больше не о супер точности, а том, что ты думаешь, скажем, что у тебя 60 литров, а тут бац и тут же стало 30 🙂
на счет простоты — да, согласен. а на счет делать шкалу, например, взять готовое решение от бензобака, просто шкалу заменить на свою
я так скажем пока только планы вынашиваю на подобную постройку и бюджет подбиваю
Моя цель была максимально побыстрее и попроще сделать )
Все таки я думаю что буду знать что у меня лампочка 60л горит уже пару дней и для меня не будет таким сюрпризом когда она станет 30 )
ну это как сказать, особенно в дороге, ведь, думаю, что не в одиночку будете колесить.
и еще вопрос, а не смотрели как в заводских кемперах бак стоит и каких он размеров. Не будет ли раскачки во время движения, когда в баке будет литров 100
У меня довольно сбалансированная развесовка по фургону — слева бак воды (100-150кг) а справа аккумуляторы (50кг) два баллона с газом (50кг) + холодильник (20кг)
Так что думаю будет нормально. Все таки фургон в конечном виде и сам будет весить около 3 тонн. 100 литров воды не должны на него сильно влиять.
В заводских кемперах объём бака 100-200 литров обычно (зависит от размера и типа самого кемпера). Стоит по разному, в целом главное сбалансировать левую и правую часть авто
ну это как сказать, особенно в дороге, ведь, думаю, что не в одиночку будете колесить.
и еще вопрос, а не смотрели как в заводских кемперах бак стоит и каких он размеров. Не будет ли раскачки во время движения, когда в баке будет литров 100
Что касается датчиков тут принцип скорее такой
осталось 3 лампочки — хм надо бы при случае залить воды
Осталось 2 лампочки — так вот сейчас пора уже думать где взять воды ближайшие пару дней
Осталась 1 лампочка — Вода. Нужна. Сегодня.
Все лампочки потухли — молодец. Можешь помыть руки, отключить насос и ехать за водой. Больше воды нет.
А при заливке ждать пока загорится пять лампочек — значит бак полный )
Индикатор жидкости
Всем привет, хочу поделиться небольшой схемкой индикатора уровня воды.
Недавно переделывал свое отопление и столкнулся с небольшой проблемкой, мой расширительный бачок пришлось переносить на чердак, а лазить зимой смотреть сколько в нем осталось воды совсем не хочется, вот мне и пришло на мысль собрать небольшую и простую схему.
Для сборки понадобилось не много, 4 транзистора, 5 резисторов и 4 светодиода, все номиналы указаны в схеме. Схема нарисована с одной индикацией, но можно размножить на сколько вам нужно.
Я думаю принц работы этой схемки понятен. Вот такая получилась у меня печатная плата, прошу прощения за качество.
Эту же схемку я планирую установить в бак летнего душа, а то иной раз полезешь купаться и вода закончится как назло. Надеюсь кому-то пригодится это устройство.
Желаю удачи спасибо всем до скорой встречи.
- индикатор жидкости
- индикатор воды
- индикатор уровня воды
- индикатор
- своими руками
Схемы датчиков уровня воды собираем своими руками
Схемы датчиков уровня жидкости находят самое разное применение. Это контроль наличия воды в расширительном баке системы отопления, автоматическое наполнение емкости для полива, контроль уровня в фильтре питьевой воды, мониторинг появления воды в погребе и проч. Мы рассмотрим несколько схем разного назначения и разместим их в порядке усложнения и расширения функциональности.
- 1. Звуковой датчик уровня воды
- 2. Простейшая схема контроля наполнения бака
- 3. Контроллер уровня жидкости в резервуаре
- 3.1. Как работает устройство
- 3.2. Описание электрической схемы
- 3.3. Сборка и наладка своими руками
- 3.4. Перечень элементов
Звуковой датчик уровня воды
Этот звуковой сигнализатор оперативно сообщит о протечке воды в цокольном этаже, наполнении емкости для полива на даче, увлажнении пеленок младенца или высокой влажности грунта. Основа устройства — низкочастотный генератор на двух транзисторах, в обратную связь которого включены два электрода.
Во влажной среде между электродами резко уменьшается сопротивление, протекает ток, возникает обратная связь, и генератор возбуждается. На выход устройства подключен пьезоизлучатель, который подает звуковой сигнал. Светодиод также зажигается при срабатывании прибора.
На резисторах R1 и R2 построен делитель напряжения, который определяет порог срабатывания системы. Для регулирования чувствительности датчика вместо упомянутых резисторов можно установить потенциометр или подобрать сопротивления R1 и R2 экспериментально, исходя из конкретных условий работы устройства.
В качестве источника питания можно использовать любой адаптер на 3-12 В от мобильного телефона или другого гаджета. Сопротивление резистора R3 зависит от напряжения питания. Для светодиода с рабочим током 10 мА мы получим значения от 100 Ом — до 1 кОм для упомянутого выше диапазона напряжения. Электролитический конденсатор должен иметь рабочее напряжение заведомо выше напряжения источника питания. Меняя его емкость, мы можем подобрать оптимальную частоту звучания пьезоизлучателя.
Транзисторы подойдут почти любые, но они должны быть маломощными биполярными и разной проводимости, например, пара КТ316 и КТ361, или КТ3102 и КТ3107. Пеьезоизлучатель можно извлечь из негодного китайского будильника. В его же корпусе удобно сделать все устройство. Контакты можно сделать из куска двойного провода с оголенными концами, например, из телефонной «лапши».
При небольшом количестве элементов нет смысла травить печатную плату. Все элементы можно зафиксировать горячим клеем вверх контактами на ровной площадке, а затем выполнить монтаж проводами с помощью припоя и паяльника.
Простейшая схема контроля наполнения бака
Эта простая система позволяет контролировать и управлять уровнем воды, включая соответствующий насос или клапан. В качестве датчиков в данном случае используются три поплавковых герконовых контакта (ГК1-ГК3), а электрическая схема также состоит из трех элементов плюс индикатор, поэтому можно считать наше устройство электромеханическим. С его помощью можно поддерживать необходимый уровень воды в расширительном баке системы отопления или в бочке на даче.
На схеме ГК1 — геркон, который контролирует нижний уровень воды, ГК2 отслеживает верхний уровень жидкости, а ГК3 размещается чуть выше ГК12 и дублирует его на случай, если ГК2 не сработает.
Для описания работы устройства будем считать, что на момент включения питания в емкости недостаточно жидкости. Тогда замкнутся контакты ГК1, на базу транзистора поступит положительное питание, и он откроется. В результате включится реле К1 и заблокирует контактами К1.1 датчик ГК1. Вторая пара контактов К1.2 включит более мощное реле или пускатель, которое, в свою очередь, запустит насос подачи жидкости.
По мере повышения уровня жидкости контакты ГК1 разомкнутся, но открывающее напряжение будет продолжать поступать на базу транзистора через К1.1 до тех пор, пока не сработает геркон верхнего уровня ГК2. Теперь на базе транзистора будет низкое напряжение, и реле К1, а затем К2 и насос обесточатся. Блокировка К1.1 разомкнется, а геркон ГК1 включится только тогда, когда уровень жидкости упадет до контролируемого им уровня. При этом диод D1 будет светится одновременно с включением исполнительного устройства.
При небольшом количестве элементов делать печатную плату смысла не имеет. Все элементы можно зафиксировать горячим клеем вверх контактами на ровной площадке или установить на макетной плате, а затем повести монтаж проводами с помощью припоя и паяльника. После проверки правильности соединений можно подавать питание и приступать к испытаниям.
О выборе элементов. Источник питания — любой адаптер на 12 В, который обеспечивает максимальный ток нагрузки, заведомо больший тока питания реле К1. Биполярный транзистор n-p-n нужен средней мощности, например, КТ503, КТ603, КТ815, КТ817 и пр. Самое главное, чтобы его максимальный ток коллектора был заведомо выше тока питания используемого реле.
Реле К1 должно быть рассчитано на 12 В и должно иметь две пары контактов. Контакты реле К2 (катушка на 12 В) должны с запасом выдерживать ток нагрузки. Светодиод — любой по вкусу. R1 — 3 кОм\0,25 Вт, R2 — 300 Ом\0,125 Вт. В следующем видео наглядно представлен процесс испытания устройства.
Контроллер уровня жидкости в резервуаре
Устройство контролирует уровень жидкости в емкости и автоматически запускает, например, насос для откачивания излишков или восполнения ее уровня. Реле контроля уровня не требует дополнительных датчиков — эту функцию выполняют провода, погруженные в воду, но требует, чтобы жидкость хотя бы слегка проводила электричество. Чаще всего речь идет именно о воде, и в тексте мы будем упоминать ее, имея в виду более широкий спектр жидкостей.
Как работает устройство
Устройство требует установки в резервуар трех кабелей с изолированными концами. Первый из них будет выступать в качестве основного электрода (далее — электрод V), и его следует располагать глубже всех, чтобы он всегда был погружен в воду. Второй провод (электрод L) должен достигать уровня резервуара, который мы установим как минимальный уровень, и должен находиться выше конца электрода V. Третий провод (электрод H) должен доходить до уровня резервуара, который мы установим как максимальный уровень, и который должен находиться выше конца электрода L.
Датчик может работать в одном из двух режимов. Первый представляет собой контроллер, восполняющий уровень жидкости – тогда выход будет включаться, когда уровень воды упадет ниже электрода «L», и работа закончится, когда уровень жидкости достигнет уровня электрода «Н». Вторым режимом будет контроллер переполнения – тогда выход будет включаться, когда уровень жидкости достигнет электрода «Н», и работа завершится, когда уровень воды упадет ниже электрода «L».
Датчик уровня имеет дополнительный функционал – позволяет установить максимальное время активации выхода. Обоснование несложное – электронные устройства «не любят» жидкости, влажная среда благоприятствует сбоям. В случае возникновения неисправности бак либо переполнится, либо насос выйдет из строя, а предусмотренная защита по времени позволит избежать или хотя бы ограничить ущерб.
Важной особенностью устройства является наличие сигнализации аварийных состояний, т.е. одной из следующих ситуаций:
- — Во-первых, когда с электрода «Н» считывается сигнал о достижении уровня жидкости, а с электрода «L» такого сигнала нет.
- — Во-вторых, когда сигнал на электроде «Н» или «L» постоянный. Сигнал на электроде «V» возникает циклически и должен появиться на остальных электродах таким же образом.
- — Третья ситуация, когда выход отключился по истечении максимального времени, а не по сигналу с электродов. Аварийные состояния сигнализируются быстрым миганием светодиода D6.
Безопасное использование устройства обеспечивается низким напряжением питания 12 В. Кроме того, цепи электродов устроены таким образом, что через них протекает небольшой ток, а выход устройства гальванически развязан с помощью реле.
Описание электрической схемы
Принципиальная схема устройства представлена на рисунке. Она разделена на несколько простых блоков. Разъем с маркировкой POW используется для подключения источника питания. Величина его напряжения должна составлять примерно 12 В, а сила тока – не менее 0,2 А. Разъем SW служит для подключения трех проводов – электродов «Н», «V» и «L».
Разъемы IN и OUT являются исполнительной цепью, они служат для подключения питания к исполнительному устройству на откачку или пополнение жидкости. Реле позволяет подключить электромагнитный клапан с питанием от постоянного тока 24 В или насос с питанием от переменного тока 230 В, или любое другое устройство мощностью не более 1 кВт.
На схеме не виден самый важный элемент устройства – это программа управления, сохраненная в памяти микроконтроллера. Основная задача, которую выполняет программа, – проверка состояния электродов. Это выполняется циклически каждые 1 секунду, а затем на главном электроде «V» появляется положительный полюс питания — напряжение около 12 В. Затем загорается светодиод D6.
Если один из других электродов погружен в жидкость, на нем также имеется положительное напряжение. Сигналы с электродов фильтруются и формируются в цепях на транзисторах Т1 и Т4, а затем поступают на входы микроконтроллера. В зависимости от состояний на электродах и выбранного режима работы программа принимает решение о включении реле.
Устройство собрано на односторонней плате с навесными элементами, поэтому сборка не представляет сложности и проходит по общим правилам. Сборочный чертеж представлен на рисунке выше. Готовая плата помещается в пластиковый корпус и может размещаться на DIN-рейку.
Сборка и наладка своими руками
После сборки устройство требует настройки. Выбор режима работы осуществляется путем соответствующей установки перемычки на контактах с маркировкой CFG. На плате отмечены позиции «P» и «W». Если перемычка находится в положении «P», прибор работает в режиме дополнения уровня жидкости. Если перемычка находится в положении «W», активен режим откачки лишней воды. Если устройство запускается без перемычки на выводах CFG, оно войдет в режим программирования времени включения выхода.
Независимо от уровня жидкости и состояния электродов, выход прибора включится через 2…3 секунды. Это состояние будет длиться до момента установки перемычки на выводы CFG, время этого состояния будет измерено и окончательно сохранено в энергонезависимой памяти микроконтроллера. После такой процедуры прибор будет работать, как и раньше, но если выход будет включен дольше запрограммированного, то он отключится независимо от состояния электродов. Время включения измеряется с разрешением примерно в 1 секунду, максимальная величина составляет примерно 18 часов, и это значение устанавливается по умолчанию.
После установки режима работы и времени включения прибор готов к подключению к общей системе управления, вариант применения устройства представлен на картинке в начале статьи. При нормальной работе светодиод D6 циклически мигает примерно 1 раз секунду, сигнализируя об активности, а при включении реле дополнительно загорается светодиод D5. При обнаружении аварийного состояния работа устройства не блокируется, а частота мигания светодиода D6 увеличивается в два раза.
Перечень элементов
При сборке устройства своими руками удобно иметь перед собой сводный перечень всех комплектующих прибора.
- R1, R2, R5, R7, R8, R11, R14, R15 — 100 кОм;
- R4 — 100 Ом;
- R3, R6, R9, R10, R12, R13 — 2,7 кОм.
- C2, C3, C5…C7 — 100 нФ;
- C1, C4 — 100 мкФ/25 В.