液位指示器和控制器

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Arduino IDE

关于这个项目

下图显示了超声波传感器和 Arduino。制作的模型仅用于演示目的 .

简介

液位指示器主要用于所有工业部门。我们也可以为小规模工作或家庭目的实施相同的方法。我们构建了一个液位传感器，可以帮助我们读取连续数据。它为我们提供了油箱中占用了多少流体的值。我们创建的系统是一个反馈系统，它不仅为我们提供了占用的流体量，而且还通过使用泵来控制它。

施工

上图是我创建的系统的简化框图。 Arduino 是我们使用的微控制器。超声波传感器 HC-SR04 连接到 Arduino。传感器安装在罐的顶部。我使用了两个潜水泵作为模型。潜水泵是单向的，即它只能将流体从一个方向输送到另一个方向。我们可以使用可以双向操作的双向泵。两个泵都从 Arduino 获得信号。泵需要 12v 才能运行，因此我们也必须使用电机驱动器。 （电机驱动器未显示在框图中。）

工作

为了更容易理解，我们将模型分成不同的部分：

• 传感系统

• 控制系统

感应

传感系统有一个超声波传感器 HC-SR04。超声波范围超过 20 kHz。该传感器有一个发射器和一个接收器。发射器产生 40 kHz 的频率；该超声波从液位反弹并被接收器接收。该传感器有 4 个引脚：地线连接到 Arduino 地线，VCC 可以是 +3.3v 或 5v。触发引脚用于向发射器提供触发信号。回波引脚用于接收来自超声波的回波。由此我们得到超声波产生和接收的时间段。我们需要将时间转换为距离。如下图所示：

 duration =pulseIn(echoPin, HIGH); // 计算距离 distance=duration*0.034/2;  

控制系统

Arduino 接收来自传感器的数据，然后向泵提供所需的信号。我们可以从代码中设置给定的级别。如果水位超过给定的阈值，水箱中的泵会收到一个信号，它开始将水泵出水箱，直到低于阈值。当液位低于上述阈值时，储液器中的泵开始将流体泵入储液罐。将只使用水箱和一个泵。

未来的改进

我们可以通过以下方式提高项目的效率：

• 我们可以使用位于罐外的双向泵，然后只需使用一个泵。

• 我们可以在 OLED 或 LCD 屏幕上显示结果。

• 如果连接到物联网，我们还可以将数据存储在云端。

• 如果连接到 IOT，我们可以控制液位并检查应用程序中的液位。

• 我们还可以在油箱溢出时提供安全蜂鸣器，我们也可以修改代码以避免油箱溢出。

代码

• 水位控制器

水位控制器Arduino

int tankPump=3;int reserviorPump=2;int trigPin =9;//whiteint echoPin =10;//brownlong duration;int distance;void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(tankPump,OUTPUT); pinMode(reserviorPump,OUTPUT); pinMode(trigPin, OUTPUT); // 将trigPin 设置为OutputpinMode(echoPin, INPUT); // 将 echoPin 设置为 Input}void loop(){ultrasound();pump();}void Ultrasound(){ digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);// 将 trigPin 设置为 HIGH 状态为 10 micro secondsdigitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);//读取echoPin，以微秒为单位返回声波传播时间duration =pulseIn(echoPin, HIGH);//计算距离distance=duration* 0.034/2;// 在串行监视器上打印距离Serial.print("Distance:");Serial.println(distance);delay(1000);}void pump(){ if (distance> 10){ digitalWrite(tankPump) ，高的）;数字写入（水库泵，低）； } else{ digitalWrite(tankPump,LOW); } if(distance <6){ digitalWrite(reserviorPump,HIGH);数字写入（油箱泵，低）； } else{ digitalWrite(reserviorPump,LOW); } }

示意图