Sebanyak 71% bumi ditutup dengan air, tetapi sayangnya hanya 2.5% daripadanya adalah air minum. Dengan peningkatan populasi, pencemaran dan perubahan iklim, diharapkan pada tahun 2025 kita akan mengalami kekurangan air selama-lamanya. Di satu pihak sudah ada perselisihan kecil di antara negara dan negara kerana berkongsi air sungai di sisi lain kita sebagai manusia membuang banyak air minuman kerana kecuaian kita.
Mungkin tidak kelihatan besar pada kali pertama, tetapi jika keran anda menetes setetes air sekali setiap saat, anda hanya memerlukan sekitar lima jam untuk membuang satu gelen air, itu cukup air untuk rata-rata manusia bertahan selama dua hari-hari. Jadi apa yang boleh dilakukan untuk menghentikan ini? Seperti biasa jawapannya, untuk ini terletak pada peningkatan teknologi. Sekiranya kita mengganti semua paip manual dengan yang pintar yang terbuka dan ditutup sendiri secara automatik bukan sahaja kita dapat menjimatkan air tetapi juga menjalani gaya hidup yang lebih sihat kerana kita tidak perlu mengoperasikan paip dengan tangan kotor kita. Oleh itu, dalam projek ini kita akan membina Automatic Water Dispenser menggunakan Arduino dan Solenoid valve yang secara automatik dapat memberi anda air ketika gelas diletakkan di dekatnya. Bunyi sejuk betul! Oleh itu mari kita bina satu…
Bahan yang Diperlukan
- Injap solenoid
- Arduino Uno (versi apa pun)
- HCSR04 - Sensor Ultrasonik
- IRF540 MOSFET
- Perintang 1k dan 10k
- Papan roti
- Wayar Penyambung
Konsep Kerja
Konsep di sebalik Automatic Water Dispenser sangat mudah. Kami akan menggunakan Sensor Ultrasonik HCSR04 untuk memeriksa sama ada objek seperti kaca diletakkan di hadapan dispenser. Injap solenoid akan digunakan untuk mengendalikan aliran air, yaitu ketika tenaga air akan mengalir keluar dan ketika dinyahaktifkan, air akan dihentikan. Oleh itu, kami akan menulis program Arduino yang selalu memeriksa jika ada objek yang diletakkan di dekat keran, jika ya maka solenoid akan dihidupkan dan menunggu sehingga objek dikeluarkan, setelah objek dikeluarkan, solenoid akan mati secara automatik sehingga menutup bekalan air. Ketahui lebih lanjut mengenai penggunaan sensor Ultrasonik dengan Arduino di sini.
Rajah Litar
Gambarajah litar lengkap untuk Dispenser air berasaskan Arduino ditunjukkan di bawah
Injap solenoid yang digunakan dalam projek ini adalah injap 12V dengan penarafan arus maksimum 1.2A dan penarafan arus berterusan 700mA. Ketika injap dihidupkan, ia akan memakan masa sekitar 700mA untuk memastikan injap dihidupkan. Seperti yang kita ketahui, Arduino adalah papan Pembangunan yang beroperasi dengan 5V dan oleh itu kita memerlukan litar pemacu untuk solenoid menghidupkan dan mematikannya.
Peranti beralih yang digunakan dalam projek ini adalah IRF540N N-Channel MOSFET. Ia mempunyai Pintu, Sumber dan Saliran 3 pin masing-masing dari pin 1. Seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar terminal positif solenoid digerakkan dengan pin Vin Arduino. Kerana kita akan menggunakan penyesuai 12V untuk menghidupkan Arduino dan dengan itu pin Vin akan mengeluarkan 12V yang dapat digunakan untuk mengendalikan Solenoid. Terminal negatif solenoid disambungkan ke tanah melalui pin Sumber dan Saliran MOSFET. Oleh itu, solenoid hanya akan dihidupkan sekiranya MOSFET dihidupkan.
Pin pintu MOSFET digunakan untuk menghidupkan atau mematikannya. Ia akan mati jika pin pintu dibumikan dan akan menyala jika voltan pintu digunakan. Untuk memastikan MOSFET dimatikan ketika tidak ada voltan yang dikenakan pada pin pintu, pin pintu ditarik ke tanah walaupun perintang 10k. Pin Arduino 12 digunakan untuk menghidupkan atau mematikan MOSFET, jadi pin D12 disambungkan ke pin pintu melalui perintang 1K. Perintang 1K ini digunakan untuk tujuan mengehadkan arus.
The Sensor Ultrasonic dikuasakan oleh + 5V dan pin alasan Arduino. The Echo dan Trigger pin disambungkan kepada pin 8 dan masing-masing pin 9. Kami kemudian dapat memprogram Arduino untuk menggunakan sensor Ultrasonik untuk mengukur jarak dan menghidupkan MOSFET ketika objek dikesan. Keseluruhan litar mudah dan oleh itu boleh dibina dengan mudah di atas papan roti. Milik saya kelihatan seperti ini di bawah setelah membuat hubungan.
Memprogram Arduino Board
Untuk projek ini kita harus menulis program yang menggunakan sensor Ultrasonik HCSR-04 untuk mengukur jarak objek di hadapannya. Apabila jaraknya kurang dari 10cm kita harus menghidupkan MOSFET dan yang lain kita harus mematikan MOSFET. Kami juga akan menggunakan LED on board yang disambungkan ke pin 13 dan menukarnya bersama MOSFET supaya kami dapat memastikan sama ada MOSFET dalam keadaan dihidupkan atau dimatikan. Program lengkap untuk melakukan perkara yang sama diberikan di akhir halaman ini. Tepat di bawah ini saya telah menerangkan program dengan memecahnya menjadi potongan kecil yang bermakna.
Program dimulakan dengan definisi makro. Kami mempunyai pin pemicu dan gema untuk sensor Ultrasonik dan pin gerbang MOSFET dan LED sebagai I / O untuk Arduino kami. Oleh itu, kami telah menentukan pin mana yang akan dihubungkan. Dalam perkakasan kami masing-masing telah menghubungkan pin Echo dan Trigger ke pin digital ke- 8 dan ke- 9. Kemudian pin MOSFET disambungkan ke pin 12 dan LED onboard secara lalai disambungkan ke pin 13. Kami menentukan yang sama menggunakan garis berikut
#define trigger 9 #define echo 8 #define LED 13 #define MOSFET 12
Di dalam fungsi persediaan kita menyatakan pin mana yang dimasukkan dan mana yang output. Di perkakasan kami hanya sensor Echo pin of Ultrasonic (US) adalah pin input dan selebihnya semuanya adalah pin output. Oleh itu, kami menggunakan fungsi pinMode Arduino untuk menentukan perkara yang sama seperti yang ditunjukkan di bawah
pinMode (pencetus, OUTPUT); pinMode (gema, INPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (MOSFET, OUTPUT);
Di dalam fungsi gelung utama, kita memanggil fungsi yang disebut ukuran_jarak (). Fungsi ini menggunakan sensor AS untuk mengukur jarak objek di hadapannya dan mengemas kini nilainya ke pemboleh ubah ' jarak' . Untuk mengukur jarak menggunakan sensor AS, pin pemicu pertama harus dipegang rendah selama dua mikro saat dan kemudian dipegang tinggi selama sepuluh mikrodetik dan sekali lagi dipegang rendah selama dua mikro saat. Ini akan menghantar letupan sonik isyarat Ultrasonik ke udara yang akan dipantulkan oleh objek di hadapannya dan pin echo akan mengambil isyarat yang dipantulkan olehnya. Kemudian kami menggunakan nilai yang diambil untuk mengira jarak objek di hadapan sensor. Sekiranya anda ingin tahu