Halos 71% ng lupa ang natatakpan ng tubig, ngunit nakalulungkot na 2.5% lamang dito ang umiinom ng tubig. Sa pagtaas ng populasyon, polusyon at pagbabago ng klima, inaasahan na sa lalong madaling 2025 ay makakaranas tayo ng mga pangmatagalan na kakulangan sa tubig. Sa isang banda mayroon nang mga menor de edad na pagtatalo sa mga bansa at estado para sa pagbabahagi ng tubig sa ilog sa kabilang banda na kami bilang mga tao ay nag-aaksaya ng maraming inuming tubig dahil sa aming kapabayaan.
Maaaring hindi ito lumitaw nang malaki sa unang pagkakataon, ngunit kung ang iyong gripo ay tumulo ng isang patak ng tubig minsan bawat segundo aabutin lamang ng limang oras para maaksaya mo ang isang galon ng tubig, iyon ay sapat na tubig para mabuhay ang isang average na tao para sa dalawa araw. Kaya ano ang maaaring gawin upang matigil ito? Tulad ng laging sagot, para dito, nakasalalay sa pagpapabuti ng teknolohiya. Kung papalitan natin ang lahat ng mga manu-manong tapik sa isang matalinong magbubukas at magsara sa sarili nitong awtomatiko hindi lamang tayo makatipid ng tubig ngunit mayroon ding isang malusog na pamumuhay dahil hindi natin kailangang patakbuhin ang gripo gamit ang ating maruming kamay. Kaya sa proyektong ito magtatayo kami ng isang Awtomatikong Dispenser ng Tubig gamit ang Arduino at isang balbula ng Solenoid na maaaring awtomatikong bigyan ka ng tubig kapag ang isang baso ay inilalagay malapit dito. Parang cool diba! Kaya't bumuo tayo ng isa…
Mga Materyal na Kinakailangan
- Solenoid Valve
- Arduino Uno (anumang bersyon)
- HCSR04 - Ultrasonic Sensor
- IRF540 MOSFET
- 1k at 10k Resistor
- Breadboard
- Mga Koneksyon sa Mga Wires
Paggawa ng Konsepto
Ang Konsepto sa likod ng Awtomatikong Dispenser ng Tubig ay napaka-simple. Gumagamit kami ng isang HCSR04 Ultrasonic Sensor upang suriin kung ang anumang bagay na tulad ng salamin ay inilalagay bago ang dispenser. Gagamitin ang isang solenoid na balbula upang makontrol ang daloy ng tubig, kung saan kapag pinalakas ang tubig ay dumadaloy palabas at kapag de-energized ang tubig ay titigil. Kaya magsusulat kami ng isang programa ng Arduino na laging suriin kung ang anumang bagay ay inilalagay malapit sa gripo, kung oo pagkatapos ang solenoid ay bubuksan at maghintay hanggang sa maalis ang bagay, sa sandaling maalis ang bagay na ang solenoid ay awtomatikong papatayin kaya pagsara supply ng tubig. Matuto nang higit pa tungkol sa paggamit ng Ultrasonic sensor kasama ang Arduino dito.
Diagram ng Circuit
Ang kumpletong diagram ng circuit para sa Arduino based water Dispenser ay ipinapakita sa ibaba
Ang solenoid na balbula na ginamit sa proyektong ito ay isang 12V balbula na may maximum na kasalukuyang rating na 1.2A at isang tuloy-tuloy na kasalukuyang rating na 700mA. Iyon ay kapag naka-on ang Valve ay kukonsumo nito ng halos 700mA upang mapanatiling nakabukas ang balbula. Tulad ng alam natin ang isang Arduino ay isang Development board na nagpapatakbo ng 5V at samakatuwid kailangan namin ng isang switching driver circuit para sa Solenoid upang i-on at i-off ito.
Ang ginagamit na switching device sa proyektong ito ay ang IRF540N N-Channel MOSFET. Mayroon itong 3 pin na Gate, Source at Drain mula sa pin 1 ayon sa pagkakabanggit. Tulad ng ipinakita sa circuit diagram ang positibong terminal ng solenoid ay pinalakas ng Vin pin ng Arduino. Dahil gagamit kami ng isang 12V adapter upang mapatakbo ang Arduino at sa gayon ang Vin pin ay maglalabas ng 12V na maaaring magamit upang makontrol ang Solenoid. Ang negatibong terminal ng solenoid ay konektado sa lupa sa pamamagitan ng mga Source at Drain pin ng MOSFET. Kaya't ang solenoid ay gagana lamang kung ang MOSFET ay nakabukas.
Ginagamit ang pin ng gate ng MOSFET upang i-on o i-off ito. Mananatili ito kung ang pin ng pintuan ay na-grounded at bubuksan kung ang boltahe ng gate ay inilalapat. Upang mapanatiling naka-off ang MOSFET kapag walang boltahe na inilapat sa gate pin, ang pin ng gate ay hinihila sa lupa kahit na isang 10k risistor. Ang Arduino pin 12 ay ginagamit upang i-on o i-off ang MOSFET, kaya't ang D12 pin ay konektado sa pin ng gate sa pamamagitan ng isang resistor na 1K. Ang resistor na 1K na ito ay ginagamit para sa kasalukuyang layunin ng paglilimita.
Ang Ultrasonic Sensor ay pinalakas ng + 5V at mga ground pin ng Arduino. Ang pin na Echo at Trigger ay konektado sa pin 8 at pin 9 ayon sa pagkakabanggit. Maaari naming maiprogram ang Arduino upang magamit ang sensor ng Ultrasonic upang masukat ang distansya at i-on ang MOSFET kapag nakita ang isang bagay. Ang buong circuit ay simple at samakatuwid ay maaaring madaling bumuo sa tuktok ng isang breadboard. Ang minahan ay tumingin ng tulad nito sa ibaba pagkatapos gawin ang mga koneksyon.
Programming ang Arduino Board
Para sa proyektong ito kailangan naming magsulat ng isang programa na gumagamit ng HCSR-04 Ultrasonic sensor upang masukat ang distansya ng bagay sa harap nito. Kapag ang distansya ay mas mababa sa 10cm kailangan naming i-on ang MOSFET at kung hindi man ay kailangan nating patayin ang MOSFET. Gagamitin din namin ang on board LED na konektado sa pin 13 at i-toggle ito kasama ang MOSFET upang masiguro namin kung ang MOSFET ay nakabukas o naka-off ang estado. Ang kumpletong programa upang gawin ang pareho ay ibinibigay sa dulo ng pahinang ito. Sa ibaba lamang ipinaliwanag ko ang programa sa pamamagitan ng paghiwalay nito sa maliit na mga makahulugang snippet.
Nagsisimula ang programa sa kahulugan ng macros. Mayroon kaming gatilyo at echo pin para sa sensor ng Ultrasonic at ang MOSFET gate pin at LED bilang I / O para sa aming Arduino. Kaya't tinukoy namin kung aling pin ang mga ito makakonekta. Sa aming hardware nakakonekta namin ang Echo at Trigger pin sa 8 at 9 th digital pin ayon sa pagkakabanggit. Pagkatapos ang MOSFET pin ay konektado sa pin 12 at ang onboard LED bilang default ay konektado sa pin 13. Tinutukoy namin ang pareho gamit ang mga sumusunod na linya
#define trigger 9 # tukuyin ang echo 8 # tukuyin ang LED 13 # tukuyin ang MOSFET 12
Sa loob ng pag- andar ng pag- setup ay ipinapahayag namin kung aling mga pin ang input at alin ang output. Sa aming hardware lamang ang Echo pin ng sensor ng Ultrasonic (US) ang input pin at pahinga ang lahat ay mga output pin. Kaya ginagamit namin ang pagpapaandar ng pinMode ng Arduino upang tukuyin ang kapareho ng ipinakita sa ibaba
pinMode (gatilyo, OUTPUT); pinMode (echo, INPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (MOSFET, OUTPUT);
Sa loob ng pangunahing pag- andar ng loop ay tumawag kami para sa pagpapaandar na tinatawag na gau_distance (). Ginagamit ng pagpapaandar na ito ang sensor ng US upang masukat ang distansya ng bagay sa harap nito at ina-update ang halaga sa variable na ' distansya' . Upang sukatin ang distansya gamit ang US sensor ang trigger pin ay dapat munang hawakan nang mababa sa loob ng dalawang micro segundo at pagkatapos ay i-hold ng mataas sa sampung microseconds at muling gaganapin nang mababa sa dalawang micro segundo. Magpapadala ito ng isang sonik na pagsabog ng mga signal ng Ultrasonic sa hangin na masasalamin ng bagay sa harap nito at kukunin ng echo pin ang mga signal na makikita nito. Pagkatapos ay ginagamit namin ang oras na kinuha na halaga upang makalkula ang distansya ng bagay nang maaga sa sensor. Kung gusto mong malaman