Costածրարժեք ջրի հոսքի տվիչ և շրջապատող էկրան. 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:52

Waterուրը թանկարժեք պաշար է: Միլիոնավոր մարդիկ մաքուր խմելու ջուր չունեն, և օրական 4000 երեխա մահանում է ջրով վարակված հիվանդություններից: Այնուամենայնիվ, մենք շարունակում ենք վատնել մեր ռեսուրսները: Այս ծրագրի հիմնական նպատակն է մոտիվացնել ջրի օգտագործման ավելի կայուն վարքագիծը և բարձրացնել իրազեկությունը ջրի գլոբալ խնդիրների վերաբերյալ: Սա ուսանելի է, թե ինչպես կարելի է կոպիտ կերպով հայտնաբերել խողովակի մեջ ջրի հոսքը և վարել շրջապատող էկրան: Ես օգտագործում եմ պիեզո փոխարկիչ, մի քանի LED և արդուինո: Սարքը մոտավոր նախատիպ է այն բանի, թե ինչն ի վերջո կդառնա համոզիչ տեխնոլոգիա, որը մոտիվացնում է կայուն վարքագիծը և բարձրացնում ջրի օգտագործման վերաբերյալ իրազեկվածությունը: Սա Stacey Kuznetsov- ի և Eric Paulos- ի նախագիծն է Living Environments Lab- ում, Carnegie Mellon University Human Computer Interaction Institute- ում: Արտադրողը ՝ Stepace [email protected]://staceyk.org Eric [email protected]:// www. paulos.net/Living Environments Labhttps://www.living-environments.net Ստորև բերված տեսանյութը պատկերում է այս նախագծի նախորդ տարբերակը, որտեղ ջրի հոսքը հայտնաբերելու համար պիեզո տարրի փոխարեն խոսափող է օգտագործվում: Դուք կստանաք ավելի լավ կատարում, երբ օգտագործում եք պիեզո փոխարկիչ, այնպես որ սա ուսանելի է մանրամասնում պիեզո մոտեցումը: Հատուկ շնորհակալություն Բրիամ Լիմին, Բրայան Փենդլթոնին, Քրիս Հարիսոնին և Ստյուարտ Անդերսոնին այս նախագծի գաղափարների և ձևավորման հարցում օգնության համար:

Քայլ 1: Հավաքեք նյութեր

Ձեզ հարկավոր կլինի. 2 կարմիր, 2 կանաչ)- Մոմակալ կամ համանման չափի տարա- Լար- 1 Մմմ (կամ այլ մեծ արժեք) դիմադրություն- 4.7 Կ Դիմադրիչներ (3)- 1 Կ Ռեզիստորներ (1)- valueածր արժեքի դիմադրողներ (LED- ների համար)- Կտրող մետաղալարեր- Անցումային հաղորդալարեր- Մաստիկա- op amp (LM613)

Քայլ 2: Կառուցեք շրջանը

Շղթան բաղկացած է պիեզոյից ազդանշանը բարձրացնելու ուժեղացուցիչից և լարման բաժանարարից `հիմնական լարման բարձրացման համար: Երկու մուտքերի միջև կա բարձր արժեք ունեցող դիմադրություն, որը կազմում է պիեզոն, որը ազդանշանի համար հանդես է գալիս որպես ձգվող դիմադրություն:

Քայլ 3: Փորձարկեք սխեման

Կցեք պիեզոն միացմանը և միացրեք արդուինոն: Լարման բաժանարարը բազային լարումը սահմանում է 2.5 Վ, ուստի ազդանշանի բազային ընթերցումները պետք է լինեն մոտ 512 -ի Arduino անալոգային քորոցի վրա (կեսից 0 -ի և 1023 -ի միջև): Իմը տատանվում է +/- 30 մոտ 520-ի սահմաններում: Այս թվի շուրջ կարող եք որոշակի տատանումներ տեսնել:

Քայլ 4. Կալիբրացրեք ձեր սենսորը `թրթռումները հայտնաբերելու համար

Երբ ծորակը միացված է, խողովակի թրթռումները կհանգեցնեն պիեզոյի առաջացմանը տատանվող հոսանքի: Քանի որ բազային ընթերցումը նվազում է մոտ 520 -ի սահմաններում, դուք կարող եք հաշվել այս թվի շուրջ մի ամպլիտուդ `թրթռումները հայտնաբերելու համար: Իմ շեմը սահմանվել է 130, բայց դուք կարող եք այն մեծացնել կամ նվազեցնել ՝ կախված ձեր որոշակի պիեզո կտորի թրթռման տեսակներից: Ազդանշանը փորձարկելու համար օգտագործեք մաստիկա ՝ պիեզոն հարթ մակերևույթին ամրացնելու համար: Փորձեք դիպչել կամ քերծվել մակերևույթի վրա տարբեր վայրերում և տարբեր ինտենսիվություններով, տեսեք, թե ինչպիսի ընթերցումներ եք ստանում Arduino- ում: Աղմուկը նվազեցնելու համար խորհուրդ եմ տալիս հաշվարկել մուտքի շարժական միջինը: Սա ալիքի ամպլիտուդի որոշման կոպիտ միջոց է, որը խուսափում է կեղծ դրականից պատահական ստատիկ հոսանքի պատճառով: Կարող են օգտագործվել նաև ավելի առաջադեմ մեթոդներ, ինչպիսիք են FFT- ն: // Sample Codeint sensor = 2; // Անալոգային inint val = 0; // Անալոգային pinint avg- ի ընթացիկ ընթերցում; // Ալիքի ամպլիտուդիայի միջին հաշվով MIDPOINT = 520; // Base readingvoid setup () {Serial.begin (9600); միջ = ԿԵՆՏՐՈՆ; // միջին սահմանել միջին կետում} void loop () {val = analogRead (ցուցիչ); // Հաշվարկել ալիքի ամպլիտուտը եթե (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } else {val = MIDPOINT - val; } // հաշվարկել վազքի միջին արժեքը amplitute avg = (avg * 0.5) + (val * 0.5); եթե (միջին> 130) {// թրթռում է հայտնաբերվել! Serial.println («TAP»); ուշացում (100); // հետաձգում `սերիական նավահանգստի գերբեռնվածությունը ապահովելու համար}}

Քայլ 5: Ստեղծեք շրջապատի էկրան

Եթե ձեր սենսորը ճիշտ է աշխատում, կարող եք ավելացնել շրջապատող էկրան `տեղեկատվությունը ցույց տալու համար: Իմ LED- ները զուգված են այնպես, որ յուրաքանչյուր գույն լուսավորվի երկու LED- ով: Դա անելու համար ամրացրեք յուրաքանչյուր գույնի «ներ» (կարճ) կապարը և օգտագործեք ցածր արժեքի դիմադրություն ՝ նախքան Arduino- ին միանալը: Միացրեք բոլոր LED- ների հիմքը (ավելի երկար) և միացրեք Arduino- ին: Երբ LED- ները միացված են, օգտագործեք մոմակալը `էկրանը տեղադրելու համար: Քանի որ մոմակալը պատրաստված է ալյումինից, գուցե ցանկանաք մեկուսիչ, ինչպիսին է պլաստմասե կտորը, կոնտեյների ներքևի մասում, նախքան LED- ները տեղադրելը, որպեսզի միացումը չկորչի:

Քայլ 6: Օգտագործեք տվիչների տվյալները `էկրանը քշելու համար

Իմ ձեռքերը լվանալու համար տևում է մոտ 10 վայրկյան: Այսպիսով, ես ծրագրավորել եմ, որ էկրանը կանաչ լույս վառի ծորակը բացելուց հետո առաջին 10 վայրկյանում: 10 վայրկյանից հետո դեղին LED- ն միանում է: Էկրանը կարմիր է դառնում, եթե ջուրը մնում է 20 վայրկյանից հետո և սկսում է վառել կարմիր լույսը, եթե ծորակը մնում է 25 վայրկյան կամ ավելի: Օգտագործեք ձեր երևակայությունը `այլընտրանքային էկրաններ ստեղծելու համար:

Քայլ 7: Տեղադրեք սենսորը և ցուցադրեք ջրի խողովակի վրա

Օգտագործեք մաստիկ կամ կավ ՝ պիեզոն ծորակին ամրացնելու համար, և մաստիկի մեկ այլ շերտ ՝ ցուցադրումը գագաթին ամրացնելու համար: Հնարավոր է, որ դուք ստիպված լինեք 4 -րդ քայլից շտկել ձեր շեմի ամպլիտուդը կամ «MIDPOINT» - ը: signalերմաստիճանը կարող է նաև մի փոքր ազդել ազդանշանի վրա: խողովակի.

Քայլ 8. Ապագա առաջարկություններ

Դուք կարող եք ընտրել Arduino- ն մարտկոցից քշել: Առաջիկա ձեռնարկը ցույց կտա ձեզ, թե ինչպես գործարկել այս էկրանը ՝ հոսանք վերցնելով անմիջապես հոսող ջրից, կամ օգտագործելով շրջակա միջավայրի լուսային էներգիան: