WiFi -olietenkmonitor: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Daar is verskillende maniere om te kyk hoeveel brandstof daar in die olie -tenk oor is. Die eenvoudigste manier is om 'n peilstok te gebruik, baie akkuraat, maar nie baie lekker op 'n koue wintersdag nie. Sommige tenks is toegerus met 'n sigbuis, wat weer 'n direkte aanduiding van die oliepeil gee, maar die buis geel met ouderdom wat die lees moeilik maak. Erger nog, dit kan 'n oorsaak van olielekkasies wees as dit nie geïsoleer word nie. 'N Ander soort meter gebruik 'n vlotter wat 'n draaiknop aandryf. Nie besonder akkuraat nie, en die meganisme kan mettertyd beslag lê.

Diegene met diep sakke kan 'n afstandsbedieningsensor koop wat in die huis besigtig kan word. 'N Batterijgedrewe sensor, gewoonlik ultrasonies, dra die oliediepte oor na 'n ontvanger in die huis. 'N Losstaande netaangedrewe ontvanger kan gebruik word om die olievlak te sien, of die ontvanger kan aan die internet gekoppel word vir afstandmonitering. e -posaanmanings as die olievlak laag word. So 'n toestel word in hierdie instruksies beskryf. 'N Sensor meet die oliediepte deur te bepaal hoe lank dit neem voordat lig van die olie -oppervlak af weerkaats. Elke paar uur ondersoek 'n ESP8266 -module die sensor en stuur die data na die internet. Die gratis ThingSpeak -diens word gebruik om die olievlak te vertoon en 'n e -pos te stuur wanneer die oliepeil laag is.

Voorrade

Die belangrikste komponente wat in hierdie projek gebruik word, word hieronder gelys. Die duurste item is die dieptesensor, 'n VL53L1X -module wat vir ongeveer $ 6 aanlyn beskikbaar is. Wees versigtig om nie die vorige generasie VL53L0X te kies nie, hoewel dit goedkoper is, maar dat dit minderwaardig is en verskillende sagteware benodig. Die ander sleutelitem is die ESP8266 -module. Die weergawes met ingeboude spanningsreguleerders en USB -koppelvlak is beslis makliker om te gebruik, maar teen 'n hoë standby -stroom, nie ideaal vir die werking van die battery nie. In plaas daarvan word die basiese ESP-07-module gebruik met die opsie van 'n eksterne antenna vir 'n ekstra reeks. Die komponente wat in hierdie projek gebruik word, is:

• AA batteryhouer
• VL53L1X reeks module
• BAT43 Shottky -diode
• 2N2222 transistor of soortgelyk
• 100nF kapasitor
• 2 x 5k weerstande
• 1 x 1k weerstand
• 2 x 470 Ohm weerstande
• FT232RL seriële adapter module
• AA -grootte litiumtionielchloriedbattery
• ESP-07 mikrobeheermodule
• Diverse, draad, boks ens.

Stap 1: Keuse van sensor

Ultrasoniese sensors word oor die algemeen gebruik vir die meting van oliepeil, kommersieel sowel as in DIY -projekte. Die geredelik beskikbare ultrasoniese HC-SR04 of die nuwer HS-100 word gereeld gebruik in tuisgemaakte monitors teen ongeveer $ 1. Hulle het goed op die bank gewerk, maar het ewekansige metings gegee toe hulle na die oliebak se uitlaatpyp wys om die olieoppervlak op te spoor. Dit was waarskynlik te wyte aan weerkaatsings van die verskillende oppervlaktes in die staaltenk, 'n plastiese tenk werk dalk beter. As alternatief is 'n VL53L1X Time of Flight -optiese sensor in plaas daarvan probeer. Die lesings uit die tenk was baie stabieler, en daarom is hierdie tipe sensor as alternatief nagestreef. Die gegewensblad vir die VL53L1X gee inligting oor die resolusie van hierdie sensor onder verskillende meetomstandighede, sien die prentjie. Die gebruik van 'n monstertyd van 200 ms gee 'n resolusie van 'n paar mm. Die gegewens van die gegewensblad is ongetwyfeld onder die beste moontlike laboratoriumomstandighede geneem, en daarom is die sensor vinnig getoets om die resolusie te kontroleer. Die sensor is oor die ventielpyp van die olietenk geplaas en 'n paar duisend metings is aangeteken met 'n tydsbegroting van 200 ms. 'N Verdelingsgrafiek van die metings in die tenk bevestig dat hierdie sensor die olievlak kan meet met 'n resolusie van ongeveer +/- 2 mm. bedags. Die oorsaak is waarskynlik dat die olie saamtrek omdat dit oornag afgekoel het en weer uitgebrei het in die warmte van die dag. Miskien is die verhaal oor die koop van olie op volume op 'n koue dag tog waar.

Stap 2: Kringdiagram

Die kringdiagram toon hoe die ESP-07-module aan die VL53L1X gekoppel is. 'N FT242 USB-adapter is tydelik aan die ESP-07 gekoppel om die sagteware op te laai en die werking daarvan te kontroleer. As die ESP-07 diep slaap sensor aan en af met behulp van 'n transistor. As die ESP-07 wakker word, word die sensor aangeskakel en dan afgeskakel sodra 'n lesing geneem is. Dit het ook die voordeel dat die VL53L1X -bystandstroom uitgeskakel word. As dit kom by die oplaai van 'n nuwe program, moet 'n 5k -weerstand tussen die grond en GPIO0 gehou word, aangesien die eenheid aangeskakel word om in die flitsmodus te gaan. Nadat u die kode opgelaai het, skakel die toestel aan en af om normaal te werk.

Stap 3: Batterykrag

'N Enkele AA-grootte litium-tionylchloried (Li-SOCI2) battery word gebruik om hierdie projek aan te dryf. As u op die internet soek, moet u verskaffers van hierdie tipe battery vind vir slegs $ 2 elk. Die groot voordeel van hierdie batterye is die stabiele 3.6V gedurende die lewensduur van die battery, ideaal om die ESP8266 -chip aan te dryf sonder om ekstra spanning te reguleer. hoogstens dag. Metings op 'n voltooide monitor het 'n diep slaapstroom van 22uA gegee. Die spanningsgolfvorm oor 'n weerstand van 0,5 Ohm in die batterykring dui op 'n gemiddelde stroom van 75 mA vir 6,9 sekondes wanneer dit wakker is. Oor 'n jaar gebruik die kring 193 mAh in slaapmodus. As die oliepeilmetings elke 7 uur geneem word, word elke jaar 180 mAh gebruik. Op hierdie basis sal 'n 2600 mAh -battery meer as 6 jaar duur.

Stap 4: sagteware

Die Pololu Arduino VL53L1X -biblioteek word gebruik om die afstandsensor te initialiseer en toegang tot die afstandmetings te verkry. Die kode vir die stuur van data na ThingSpeak is afkomstig van hul voorbeeld van die vogsensor, en 'n paar ekstra kode dryf die transistor aan wat die sensor dryf. Die ESP8266 kan slegs tot 70 minute diep slaap en homself wakker maak. Om hierdie probleem op te los, is om die chip te laat wakker word en dit onmiddellik weer aan die slaap te hou, terwyl 'n telling in die geheue gehou word. Aangesien die monitor met u WiFi -netwerk verbind, moet u u WiFi SSID en wagwoord in die kode insluit. As u ook ThingSpeak gebruik, voeg dan u API -kode by. Die Arduino -skets vir oplaai is aangeheg in die tekslêer. U moet dit na u Arduino IDE kopieer. Voordat u die kode flits, moet u GPIO0 via 'n 5k-weerstand met die aarde verbind voordat u die krag aanskakel. Die kode vir die koppeling van die ESP-07 met die WiFI-netwerk word wyd gebruik in ander projekte. In hierdie geval was 'n baie langer tyd nodig in die verbindingslus om te kontroleer of 'n verbinding gemaak is. Oor die algemeen word ongeveer 500 ms gebruik, maar 5000 ms was nodig in hierdie WiFi -opstelling, die moeite werd om aan te pas as daar probleme met die verbinding is.

Stap 5: Montering

Die komponente vir die monitor is verbind met 'n "voëlnest" -styl rondom die ESP-07-module, wat alles bevat wat kortkom. Die module word maklik beskadig deur te veel hitte, en daarom moet hierdie verbindings een keer en vinnig gesoldeer word. Die monitor word in twee fases saamgestel. Eerstens word die sensor en ESP-07 met 'n tydelike USB-adapter verbind om die ESP-07 te programmeer met behulp van die Arduino IDE. As u 'n kort slaaptyd van 10 sekondes gebruik, sal dit binnekort wys of die chip aan die WiFi -netwerk koppel en lesings na ThingSpeak stuur. Sodra alles reg werk, word die chip herprogrammeer met die verlangde slaaptye. Die rooi LED moet uit die module gehef word om die huidige verbruik te verminder. As 'n eksterne antenna gekoppel is, moet die keramiekantennekoppel ook verwyder word. Moenie die chip sonder 'n antenna gebruik nie, die krag sal die chip eerder braai as om die ruimte in te gaan. Die tweede fase behels die verwydering van die USB -adapter en die montering van die komponente in 'n boks. afstandhouers uitsteek. Maak seker dat die sensor 'n duidelike uitsig op die olieoppervlak het, geen blare, spinnerakke of spinnekoppe in die pad nie. Hou ook die verbindingsdraad weg van die sensor af om verkeerde weerkaatsings te voorkom.

Stap 6: Installasie

Die ontluchtingsdop word op die olietenk vervang en maak seker dat dit gelyk is en dat daar geen obstruksies van die sensor na die olieoppervlak is nie. Die monitor is langs die vent geplaas, klein magnete is gebruik om die boks op sy plek te hou. Dit werk nie met plastiese tenks nie! Sit nou terug en kyk na die olievlak vanuit u gemak.

Klik om my olietenkvlak te sien.