Water Softener Monitor sa Antas ng Asin: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Gumagana ang mga pampalambot ng tubig gamit ang isang proseso na tinatawag na ion exchange kung saan ang calcium at magnesion na ions mula sa matapang na tubig ay ipinagpapalit ng sodium chloride (asin) sa pamamagitan ng isang espesyal na dagta. Ang tubig ay pumupunta sa isang vessel ng presyon kung saan ito gumagalaw sa mga butil ng dagta, at ang kaltsyum at magnesiyo ay pinalitan ng sodium. Ang mga kuwintas ng dagta ay sa kalaunan ay mapagod at hindi makakakuha ng anumang mas matigas na mineral. Ang proseso ng muling pag-recharge o pagbabagong-buhay ay nagpapasa ng isang solusyon sa tubig sa asin sa pamamagitan ng mga kuwintas ng dagta na nagtatanggal sa mga mineral ng tigas at dinidikit ang mga ito nang hindi nakakasama sa kanal. Ang mga kuwintas ng dagta ay naiwan na nagre-refresh at handa nang gumawa ng mas lumambot na tubig.

Ang mga pagpapalambot ng Ion exchange water ay may iba't ibang mga hugis at sukat ngunit lahat sila ay may iisang bagay na pareho, isang tangke ng brine na nangangailangan ng pagpuno ng asin bawat ilang linggo upang magarantiyahan ang isang regular na supply ng malambot na tubig. Ang mga pampalambot ng tubig ay hindi eksaktong kaakit-akit na mga piraso ng kagamitan at sa gayon sila ay itinapon sa ilang lugar na hindi maa-access na nangangahulugang isang espesyal na pagbisita ay kinakailangan upang suriin ang antas ng asin. Mas madalas kaysa sa hindi, ang pahiwatig para sa pagdaragdag ng maraming asin ay nagmumula sa mga miyembro ng sambahayan na nakakakahawak tungkol sa matitigas na tubig. Kinakailangan ang isang fit at kalimutan ang antas ng asin na sensor na maaaring magpadala ng isang paalala kapag ang asin ay mababa sa pampalambot. Sa Instructable na ito, ginagamit ang isang range sensor upang sukatin ang antas ng asin sa pampalambot ng tubig tuwing ilang oras at ang resulta ay nai-post sa ThingSpeak. Kapag bumababa ang antas ng asin, ang ThingSpeak ay magpapadala ng isang paalala na email upang punan ang asin na may asin. Ang lahat ng mga bahagi para sa proyektong ito ay magagamit sa eBay, tulad ng dati, ang mga pinakamurang bahagi ay nagmula sa Asya. Kahit na kinakailangang bumili ng lahat ng mga bahagi, ang kabuuang gastos ay halos US $ 10. Ang maraming mga kasanayan tulad ng paghihinang o paggamit ng Arduino IDE ay kinakailangan upang gawin ang proyektong ito. Ang lahat ng mga diskarteng ito ay sakop sa iba pang mga Instructable at hindi na inuulit dito.

Mga gamit

AA na may hawak ng bateryaVL53L0X sumasaklaw sa module na BAT43 Shottky diode 100nF capacitor 2 x 5k resistors 2 x 470 Ohm resistors FT232RL serial adapter module AA size Lithium Thionyl Chloride Battery ESP-07 microcontroller module Sundries, wire, box atbp.

Hakbang 1: Detektor ng Antas ng Asin

Ginagamit ang isang VL53L0X upang maunawaan ang ibabaw ng asin sa pampalambot ng tubig. Gumagana ang sensor sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang pulso ng ilaw at pagsukat sa oras na kinakailangan upang maipakita ang likod. Ang mga pinakamahusay na resulta ay nagmumula sa paggamit ng isang puting mapanimdim na ibabaw sa dilim, eksakto kung ano ang mayroon kami sa salt bin. Ang sensor mismo ay napakaliit at mahirap hawakan. Tulad ng naturan, maaari itong bilhin bilang isang module na naglalaman ng isang interface ng I2C. Ginagawa nitong mas madali upang kumonekta sa iba pang mga microcontroller tulad ng Arduino o Raspberry Pi. Dahil ang mga bintana ng laser at sensor ay napakaliit, isang layer ng clingfilm ang ginagamit upang ihinto ang anumang dumi na humahadlang sa aparato. Ang module ay kailangang humiga sa tuktok ng pampalambot ng tubig at sa gayon ang mga wire o solder ay hindi dapat lumabas sa bahagi ng sensor ng ang modyul. Nakamit ito sa pamamagitan ng pagpahinga ng module sa panahon ng paghihinang, pagbaba ng sensor, sa isang piraso ng kahoy upang ihinto ang panghinang o wire na bumubuo ng mga paga sa gilid ng sensor.

Hakbang 2: Pagprogram ng ESP-07

Ang hangarin ay upang himukin ang antas ng asin na monitor ng baterya at sa gayon isang bersyon na walang buto ng module ng chip ng ESP8266 ang napili upang i-minimize ang kasalukuyang standby at magbigay ng hindi bababa sa isang buhay ng baterya ng isang taon. Hindi tulad ng ilan sa mga mas sopistikadong bersyon na may kasamang mga regulator ng boltahe at isang interface ng USB, ang ilang mga labis na sangkap ay dapat idagdag sa mga walang buto na ESP-07 na ginamit sa proyektong ito. Ang isang serial adapter ay pansamantalang naka-wire upang i-flash ang ESP-07 at subaybayan ang serial port habang sinusubukan. Tandaan na ang serial adapter ay aalisin sa sandaling masaya kami na ang lahat ay gumagana nang tama, huwag gawin itong masyadong solid. Sa ilang kadahilanan, kailangan ng mga linya ng SDA at SCL ng pagpapalit upang gumana ang sensor, subukan ito kung ang saklaw ay na-stuck sa buong sukat. Marahil isang quirk ng pagmamanupaktura ng Intsik? Ang isang baterya ng lithium thionyl chloride ay ginagamit upang paandarin ang proyektong ito. Ang laki ng AA ng baterya na ito ay may isang matatag na boltahe ng 3.6V at 2600 mAh na kapasidad, mainam upang mapagana ang ESP-07. Ang mga baterya na ito ay matatagpuan sa mga dalubhasang tagapagtustos ng baterya ngunit hindi sa karaniwang mga outlet ng tingi. Sa palagay ko ay hindi nila pinapilit na palayain ang pangkalahatang publiko sa isang baterya ng dalawang beses sa normal na boltahe!

Kapag ang ESP-07 ay nagpapatakbo ng kapangyarihan, ang mga pin ay gumawa ng mga kakatwang bagay hanggang sa matapos ang pagsisimula ng gawain. Bilang isang panukalang pangkaligtasan, ang mga resistor ay kasama sa mga koneksyon sa mga output ng module upang maiwasan ang anumang nakakapinsalang mga alon. Ang Arduino sketch para sa proyektong ito ay nakakabit sa text file. Tulad ng dati, kakailanganin mong i-edit ito gamit ang iyong sariling mga kredensyal ng router at isang API key mula sa iyong ThingSpeak account. Gayundin, ginagamit ang isang static IP address upang mapabilis ang oras ng koneksyon ng WiFi at i-save ang kasalukuyang. Maaaring kasangkot dito ang pagbabago ng mga IP address upang tumugma sa iyong network. Ang mga kuwit na tala ay ginagamit sa IP address at hindi isang panahon! Mayroong maraming impormasyon sa internet tungkol sa pag-flashing at paggamit ng ESP8266 kung kailangan mo ng karagdagang tulong. Bilang buod, ang pag-flashing ng mga nalikom tulad ng sumusunod:

Simulan ang Arduino IDE sa PC at tiyaking naka-install at napili ang board ng ESP8266 Maaaring kailanganin mong i-install ang mga aklatan para sa sensor at WiFiLoad sa monitor sketch na nakakabit sa ibaba at baguhin kung kinakailangan baterya sa may hawak I-plug sa USB adapter I-upload ang code na nag-tsek na kumonekta nang maayos Alisin ang baterya at pagkatapos alisin ang koneksyon ng GPIO0. I-start ang serial monitor at palitan ang baterya Dapat kang batiin ng mga serial print mula sa sketch bago matulog ang module

Ang pagbawas ng oras ng ikot ng halos 20 segundo ay magiging mas madali ang pag-debug. Gayundin, depende sa iyong router, maaaring kailanganin ng oras ng koneksyon ang pagsasaayos upang makapagbigay ng isang maaasahang link. Kapag gumagana na ang lahat, maaaring alisin ang USB adapter at maaaring i-wire ang monitor para sa serbisyo.

Hakbang 3: Pangwakas na Kable

Kapag naisip namin na ang monitor ay naka-setup kung paano namin ito gusto, ang mga kable ay maaaring maayos tulad ng nasa larawan. Ang red power LED ay dapat na alisin dahil ito ay isang power drain sa panahon ng mahimbing na pagtulog. Maaari itong malumanay na ma-ping off gamit ang isang driver ng tornilyo o hindi naka-lock. Kung ang signal ng WiFi ay nasa mababang bahagi, maaaring mapabuti ang saklaw sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang panlabas na antena. Sa kasong ito, ang link na sumasali sa ceramic antena ay dapat na alisin tulad ng LED. Dapat laging mayroong isang panlabas na antena na konektado kung ang ESP-07 ay pinatatakbo nang walang link ng ceramic antena.

Hakbang 4: Pag-install ng Sensor

Ang sensor ay nangangailangan ng pag-mount sa itaas ng pinakamataas na antas ng asin sa brine tank. Sa pag-install na ito, ang takip ng pampalambot ng tubig ay napatunayan na maging isang maginhawang lugar upang mailagay ang sensor. Ang isang maliit na butas ay drill sa takip upang makita ng sensor ang antas ng asin. Tulad ng pinaghalong brine ay napaka kinakaing unos, isang layer ng cling film ang ginagamit upang takpan ang butas at protektahan ang sensor. Ang baterya at ESP-07 ay maaari ding mai-mount sa tabi ng sensor sa talukap ng mata. Mayroong palaging pagpipilian na mag-plug sa isang panlabas na antena kung ang lakas ng signal ng WiFi ay nagpapatunay na marginal. Sa pag-install na ito, ang sensor, ESP-07 at baterya ay nakadikit lamang sa tuktok ng takip habang ang pampalambot ng tubig ay nakalagay sa isang aparador. Ang isang wastong kaso ay kakailanganin sa mas nakalantad na mga sitwasyon.

Hakbang 5: Buhay ng Baterya

Upang matantya ang buhay ng baterya, kailangan naming sukatin ang standby kasalukuyang at kasalukuyang kapag ang monitor ay gising. Napatunayan na medyo mahirap ito dahil ang ESP-07 ay madaling mai-lock kapag gumagawa ng mga pagbabago tulad ng pagbabago ng mga saklaw ng metro. Ang pangwakas na solusyon ay upang magdagdag ng isang 0.1 Ohm risistor sa lead ng kuryente at sukatin ang kasalukuyang may isang saklaw sa panahon ng paggising. Ang bawat pagsukat ay tumagal ng 6.7 segundo na may average na kasalukuyang 77mA. Ang kasalukuyang pagtulog ay sinusukat sa pamamagitan ng paglalagay ng diode at 5k risistor na kahanay sa lead ng kuryente. Ang diode ay nagdadala ng kasalukuyang paggising ngunit ang mababang kasalukuyang standby ay bitbit ng risistor. Nagbigay ito ng isang standby kasalukuyang 28.8 uA. Ang oras ng pagtulog sa programa ay nakatakda sa halos 1 oras sa pagitan ng mga sukat. Sa loob ng isang taon, ang monitor ay gagamit ng 250 mah sa standby at 1255 mAh gising o 1505 mAh sa kabuuan. Ang baterya na 2600 mAh na ginamit sa monitor na ito ay dapat madaling tumagal ng higit sa isang taon. Ang buhay ng baterya ay maaaring mapalawak pa sa pamamagitan ng pagsukat ng antas ng asin nang mas madalas. Sa kasamaang palad ang oras ng pagtulog ng ESP-07 ay hindi madaling gawing mas mahaba kaysa sa halos isang oras. Isang paraan sa pag-ikot ng problemang ito ay upang gisingin ang ESP-07 bawat oras at pagkatapos ay ibalik ito muli sa pagtulog. Mayroong isang pagpipilian na hindi gigisingin ang modem at ipinakita ng tsart na ito ay hinahati ang dami ng ginamit na lakas. Sa pamamagitan ng pagsukat sa antas ng asin 4 na beses lamang sa isang araw, maaari naming asahan ang isang buhay ng baterya ng halos 5 taon. Ang code sa ibaba ay gumagamit ng memorya ng ESP8266 RTC upang maiimbak kung gaano karaming beses na natutulog ang module. Sa sketch na ito, mayroong 6 na panahon ng pagtulog bago gumawa ng isang pagsukat na nagbibigay ng 7 oras sa pagitan ng mga pagbasa. Siyempre maaari itong maging maayos sa iyong aplikasyon. Palaging i-snap ang baterya nang mahigpit sa lugar, ang isang nagambalang koneksyon ay maaaring ma-lock ang ESP-07 at maubos ang baterya. Ang baterya ay dapat tumagal ng maraming taon bago kapalit ng mas matagal na oras ng pagtulog. Muli pinakamahusay na subukan ang modyul na may 10 segundo na pagtulog, 7 oras ay isang mahabang oras upang maghintay upang suriin kung ito ay gumagana …

Hakbang 6: Tsart ng Antas ng Asin

Ipinapakita ng dalawang tsart ang antas ng asin sa pampalambot ng tubig at lakas ng signal ng WiFi, isang kapaki-pakinabang na tool sa pagbaril ng problema. Ang muling pagbuo ng pampalambot ng tubig na ito ay kinokontrol ng metro at pagiging isang modelo ng kambal na tanke, ang mga tangke ay maaaring lumipat sa anumang oras ng araw. Ipinapahiwatig ng tsart sa antas ng asin kung kailan nangyari ang pagbabagong-buhay at ang oras sa pagitan ng mga pagbabagong-buhay ay nagbibigay ng isang ideya ng paggamit ng tubig. Hindi lamang ipinapakita ang monitor na ito kung kinakailangan ng maraming asin ngunit sa isang sukatan na pampalambot, maaari itong i-highlight ang labis na paggamit ng tubig. Ang VL53L0X ay may isang saklaw na hanggang sa 2m, depende sa sumasalamin sa ibabaw. Ang iba pang mga application ay posible tulad ng pagsubaybay sa mga antas ng langis o tangke ng tubig kung saan ang lalim ay mabagal na nagbabago sa paglipas ng panahon.

Hakbang 7: Paalala sa Email

Ang mga paalala na email tungkol sa mababang antas ng asin ay maaaring maipadala mula sa ThingSpeak. Nagsasangkot ito ng pagse-set up ng dalawang Apps mula sa menu ng APPS, ang una ay isang Pagsusuri sa MATLAB na bubuo at magpapadala ng isang email kung ang antas ng asin ay lumampas sa isang tinukoy na limitasyon. Ang iba pang App ay isang TimeControl kung saan maaari kang magpasya kung gaano kadalas suriin ang antas ng asin. Ang pagse-set up ng TimeControl App ay medyo intuitive, sa kasong ito, ang antas ng asin ay nasusuri araw-araw sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng Pagsusuri sa MATLAB. Ang isang nagngangalit na email ay ipapadala araw-araw kapag ang antas ng asin ay umabot sa mababang antas. Ang Pagsusuri ng MATLAB na ginamit sa Instructable na ito ay nakakabit sa ibaba. Kakailanganin nito ang pag-update gamit ang iyong sariling channel ID at ApiKey. Gayundin, ang minimum na antas ng asin para sa iyong tangke ay nangangailangan ng pagpasok sa pahayag na 'kung'. Inaasahan kong nagbibigay ito ng sapat na detalye upang makatanggap ng mga email nang hindi kinakailangang masaliksik ang mga intricacies ng ThingSpeak coding.