¿Cómo utilizar el sensor de detección de nivel de agua en el control del nivel de agua de la torre de agua basado en un microcontrolador? ¿O qué tipo de sensor de nivel de agua debo elegir?
En primer lugar, para medir el nivel del agua, hay que utilizar un sensor de posición correspondiente. Creo que varios internautas tienen sus propias opiniones. Si quieres utilizar un sensor casero, estás limitado a una película de plástico. , diodos y sensores fotosensibles. Los sensores hechos de resistencias y otros materiales no son tan precisos y factibles como los productos ya preparados. Por supuesto, no importa si se trata sólo de un experimento, pero aun así es necesario que sean fiables en el sistema correspondiente. ! Sin embargo, el sistema correspondiente aún requiere un funcionamiento confiable y ¡no debe fabricar usted mismo un sensor simple!
A continuación proporciono cuatro soluciones sencillas y fáciles de implementar:
1. Medición de la reflexión infrarroja
Este método de medición es sencillo de realizar y ¿el? El software y el hardware del microcontrolador son muy simples. Es fácil de manejar. Su única desventaja es que la precisión de la medición es deficiente. Es un conjunto de datos discretos y no puede recopilar información sobre el nivel del agua de forma continua. abajo:
La esquina superior izquierda es un diodo emisor de luz infrarroja (si el contenedor está cerrado, para ver la luz, se pueden usar diodos emisores de luz comunes. Si está al aire libre o en un lugar con luz, úselo) diodos emisores de luz infrarroja. El tratamiento de luz debe realizarse en el extremo superior del contenedor, y no se pueden usar elementos con película. Los 6 superiores son elementos receptores (se puede usar resistencia fotosensible, pero se recomienda). utilizar un fototransistor de infrarrojos). Cuando el nivel del agua está a una altura adecuada, la luz infrarroja emitida por el diodo emisor de luz infrarroja llega a los seis sensores de arriba después de ser reflejada por la superficie del agua (porque el diodo emisor de luz infrarroja es un Fuente de luz puntual, la luz que excita es radial, cuando golpea la superficie del agua, se producirá reflexión y refracción. Cuando golpea la superficie del agua, se producirá reflexión y refracción. En este momento, solo la usamos para reflejar la luz. , donde N es la línea normal, ángulo de incidencia = ángulo de emisión), el método de consulta del microcontrolador o el método de interrupción para determinar el nivel de agua actual y mostrarlo en el LED o realizar otro trabajo después del procesamiento apropiado, etc. Al utilizar este programa, se debe prestar atención al cálculo del ángulo de inclinación del LED y a la medición y control del ángulo de emisión del LED. Los parámetros anteriores están relacionados con la longitud, el ancho y la altura del contenedor. Una vez medidos los parámetros relevantes, se pueden resolver funciones trigonométricas simples.
2. Rango vertical ultrasónico
La característica de esta solución es que es adecuada para mediciones de nivel de agua más profundas. La desventaja es que los datos se actualizan lentamente (la pérdida de onda ultrasónica). en contenedores cerrados es pequeño, desaparece lentamente y se actualiza (el intervalo aumentará), y el control del microcontrolador requiere velocidad y respuesta rápidas. Consulte la siguiente figura para obtener más detalles:
El extremo superior del contenedor es un módulo de alcance ultrasónico (principalmente un transductor ultrasónico y circuitos de soporte relacionados. Los módulos listos para usar se venden en Taobao y las rutinas de microcontroladores convencionales y Se proporcionan subrutinas), la amarilla en el medio es la versión de plástico (principalmente para mejorar el rendimiento reflectante). Su principio de funcionamiento es aproximadamente el siguiente: el microcontrolador controla el módulo de medición de distancia para enviar una pequeña onda ultrasónica (generalmente 8 ciclos, portadora de 40 KHz) y espera el eco ultrasónico una vez completada la transmisión. Cuando se detecta el eco, el módulo de medición de distancia. da una interrupción. La señal es detectada por el microcontrolador, calcula el tiempo que lleva desde la transmisión hasta la recepción, luego la divide por 2 y luego la multiplica por la velocidad del sonido (340 m/s) para obtener la distancia medida. (Por supuesto, todas estas son subfunciones listas para usar, puede llamarlas directamente)
3. Resistencia al nivel del agua (medición discreta, medición lineal)
Este plan tiene dos. Métodos de medición específicos, el primero utiliza múltiples contactos para formar una cadena de detección, mientras que el segundo es solo un cable de resistencia desnudo. En comparación con este último, el primero tiene la ventaja de una alta precisión, mientras que el segundo es fácil de fabricar. Los dos son iguales. La misma ventaja es que la estructura es simple, pero la desventaja es que es fácil de corroer y oxidar. . Consulte la siguiente figura para obtener más detalles:
La figura de la izquierda muestra una medición discreta y la figura de la derecha muestra una medición lineal. La línea horizontal corta de color naranja en la imagen de la izquierda es la pieza metálica de detección, y su extremo inferior está conectado a un extremo de la fuente de alimentación (conectado al polo positivo como se muestra en la imagen), y luego cada pieza metálica de arriba es conducido al circuito de amplificación correspondiente (puede usar un amplificador operacional de fabricación propia o una entrada de microcontrolador. Los pines están configurados para una alta resistencia, pero la capacidad antiinterferente se reduce considerablemente), porque las impurezas en el agua son conductoras (hay ¡No hay agua absolutamente pura en el mundo, por lo que el agua generalmente es conductora!) Cuando el circuito amplificador detecta que hay una pieza de metal y el electrodo positivo. Cuando hay una fuga (la corriente fluye a través de la lámina de metal), la señal se amplifica y se envía a el microcontrolador, que luego es procesado por el microcontrolador.
Se puede ver en la imagen que el rectángulo vertical amarillo es un cable de resistencia (tipo lineal). Cuando el agua no pasa a través de esta resistencia, el valor de la resistencia no cambia cuando el agua no pasa a través de una determinada sección de resistencia (debido). (A la conductividad del agua impura, equivale a que no haya resistencia en el agua). Se conecta una resistencia en paralelo al cable. En este momento, el valor de la resistencia total cambia y el cambio en el nivel del agua antes y después del total. La corriente sumergida en el agua se mide a través del correspondiente circuito de medición de amplificación, pudiendo calcularse la altura máxima medida por este método. La mayor desventaja de este método de medición es que el tamaño de la corriente se ve muy afectado por la calidad del agua. Es decir, este método se limita a medir niveles de agua con calidad estable, como el agua del grifo.
4. Nivel de agua por refracción del punto láser
? Esta solución es similar a la primera después de una consideración exhaustiva, dado que el primer método de medición es una fuente de luz puntual, es algo difícil. para calcular y medir puede La fuente de luz puntual se cambia a una fuente de luz de superficie: un diodo láser (o un puntero láser o un puntero láser, etc.), y el extremo receptor puede usar un fotorresistor o fototransistor común, etc., consulte. la imagen a continuación:
No es difícil de ver y los programas son casi los mismos. La única diferencia es la fuente de luz y los programas de recepción. Mire con atención, aquí solo se activa un sensor. Al programar, las ventajas y desventajas son exactamente las mismas que las del programa, por lo que se omiten aquí.
Los cuatro planos anteriores son solo de referencia. Se deben proporcionar requisitos de diseño detallados para el diseño específico. Si hay algo que no está claro o hay errores o preguntas en mi explicación, indíquelo.