Un dispositiu o circuit electrònic que detecta i indica els diversos nivells de combustible d’un dipòsit de combustible sense contacte físic, mitjançant ones ultrasòniques, s’anomena sensor de nivell de combustible ultrasònic
En aquest post aprenem a construir un circuit senzill d’indicador de nivell del dipòsit de combustible mitjançant sensors Arduino i ultrasons.
En tots els vehicles, el dipòsit de combustible és probablement la part més important de tot el sistema, ja que el funcionament del vehicle depèn fonamentalment de la presència del combustible del dipòsit.
Això també significa que el control del nivell de combustible al dipòsit es converteix en un factor essencial per al propietari o el conductor del vehicle.
Tot i que la majoria de vehicles ja estan equipats amb un avançat dispositiu indicador de sensor de combustible digital, construir el vostre propi circuit pot ser molt divertit i satisfet.
Advertència: aquest projecte només té finalitats experimentals. S’ha de fer sota la supervisió d’un expert, si s’utilitza combustible real per al fluid del tanc .
En aquest article aprendrem com construir un circuit indicador de combustible basat en LED mitjançant sensors ultrasònics sense fils GSM i Arduino.
Transmissor de sensor de combustible per ultrasons
Per construir el circuit transmissor, necessitareu els mòduls següents:
- Arduino NANO - 1no
- Mòdul de sensor ultrasònic HC-SR04 - 1no
- nRF24L01 mòdul sense fils Tx / Rx - 1no
Després de programar l'Arduino, els mòduls hauran de connectar-se com es mostra al diagrama següent:
La taula blanca de la part superior esquerra mostra com cal connectar els pinouts del mòdul nRF24L01 amb la placa Arduino.
Com funciona
Com podem veure, hi ha un parell de sensors d’ultrasons al mòdul. Un senor envia la freqüència d'ultrasons o l'ona cap a la superfície del combustible. Les ones xoquen amb la superfície del combustible i es reflecteixen cap al mòdul. Les ones ultrasòniques reflectides són capturades per la segona unitat del sensor i enviades a l'Arduino.
L'Arduino compara el temps d'ultrasons reflectit amb el temps de referència del tanc 'alçada completa' i crea una estimació de l'alçada instantània o del nivell del combustible.
La informació es codifica i la reenvia al mòdul sense fils nRF24L01. El mòdul nRF24L01 converteix finalment el codi en senyal de RF i el transmet a l'atmosfera perquè la unitat receptora capturi el senyal.
Com muntar els sensors
Un cop muntat, s’haurà d’instal·lar el sensor d’ultrasons al dipòsit de combustible de la manera següent:
El sensor ultrasònic s’haurà d’instal·lar mitjançant la inserció dels caps de detecció a través de forats perfectament dimensionats i segellat amb un agent de segellat adequat.
Podem veure que el tanc s’especifica amb dues mesures, una és l’alçada completa i l’altra és l’alçada màxima o òptima del combustible dins del tanc.
Haureu de tenir en compte aquestes dues mesures, ja que caldrà introduir-les al codi del programa de l'Arduino.
Receptor de sensor de combustible per ultrasons
Per fabricar el receptor del sensor de combustible necessitareu els materials següents:
- Arduino NANO - 1no
- Mòdul de sensor ultrasònic HC-SR04 - 1no
- nRF24L01 mòdul sense fils Tx / Rx - 1no
- LEDs tal i com es mostra al diagrama següent: 4nos
- Zumbador piezoelèctric - 1no
- Resistències de 1/4 de watt de 330 Ohm - 4 unitats
Esquema de connexions
Després de programar els diferents mòduls es poden connectar de la següent manera:
Aquí, el nRF24L01 sense fils funciona com un receptor. L'antena capta el contingut de RF transmès pel circuit transmissor i l'envia a l'Arduino. Segons el codi del programa, Arduino analitza el temps ultrasònic variable i el tradueix en una sortida digital incremental.
Aquesta sortida digital que es correspon amb l'alçada instantània o el nivell de combustible s'alimenta en una matriu de LED. Els LED de la matriu responen i s’il·luminen seqüencialment permetent al propietari una indicació visual directa del nivell de combustible.
Els LED verds indiquen un estat saludable del contingut de combustible. El LED groc indica que el vehicle necessita repostar ràpidament, mentre que el LED vermell indica una situació crítica pel que fa al combustible a punt d’acabar. Ara el brunzidor comença a brunzir creant l'alarma d'alerta necessària.
Codi del programa
El codi complet del programa per al transmissor i el receptor es pot trobar al següent enllaç:
https://github.com/Swagatam1975/Arduino-Code-for-Fuel-Sensor
Haureu de canviar els dos valors d’exemple del codi amb els valors que heu mesurat per al dipòsit de combustible:
// ------- CHANGE THIS -------//
float water_hold_capacity = 1.0 // Enter in Meters.
float full_height = 1.3 // Enter in Meters.
// ---------- -------------- //
Anterior: explicació dels convertidors de digital a analògic (DAC), analògic a digital (ADC) Següent: Com funcionen els transformadors
