Защита от протечек arduino

Октябрь 11, 2017

Для реализации аквасторожа нам понадобится:

Ссылка на драйвер двигателей L298N: http://ali.ski/bjZ7p

Ссылка на датчик протечки воды: http://ali.ski/KpFi92

Принцип работы. Как только попадает вода на датчик протечки воды (датчик дождя) кран начинает закрываться, примерное закрытие крана происходит в течении 5 секунд. После того как кран закрылся и датчик дождя высох, кран сам по себе не откроется. Это сделано для того, чтобы пока Вас не было дома, кран снова не открылся. Чтоб открыть кран, нужно нажать кнопку и держать ее пока кран не откроется до конца.

Для реализации данного проекта, нужно сначала собрать все по данной съеме:

На этом примере я показал как подключить один кран с электроприводом, но к драйверу двигателей L298N можно подключить 2 крана, на горячую и холодную воду, но тогда нужно будет немного изменить скетч.

Программу для этой схеме я делал в FLProg. Схема которая получилась в FLProg:

Скачать проект для FLProg можно скачать по ссылке: https://yadi.sk/d/RY7DyEjU3NevtM

Принцип работы прост. Слушаем Аналоговый пин ардуино A0 к которому подключен датчик дождя. И как только значения падают ниже 350 подаем сигнал на пин L298N IN2 и кран начинает закрываться. Датчик дождя работает по типу изменения значений на аналоговый пин. Чем больше влаги на датчике, тем меньшее значение он показывает. Таким образом мы можем чувствительность изменять путем изменения значения “350”.

А чтоб открыть клапан, кнопка напрямую подключена к пину IN1 и при ее нажании подается сигнал на пин драйвера L298N IN1 и кран начинает открываться.

Схема очень проста и легка к повторению. Если хотите подключить второй двигатель, нужно добавить два пина IN3 и IN4 и по аналогии зделать с ними.

Вот сразу готовый скетч, для заливки в ардуино:

Демонстрация работы данной программы можно увидеть в видео приведенном в конце статьи.

В этой статье мы узнаем, как можно использовать датчик протечки ардуино. Такие датчики часто называют по-разному: датчик дождя, влаги, капель, протечки. При этом почти всегда имеется в виду один и тот же датчик, как правило, выполненный в виде готового модуля. Датчик легко подключается к Arduino, скетч для работы с такими датчиками прост, цена не высока. Идеальный вариант для несложных проектов на Arduino Uno, Mega, Nano.

Описание датчика

Датчик протечки и дождя в проектах ардуино позволяет определить появление капель влаги и вовремя отреагировать на это, например, включив оповещение. Такие системы активно используются в аграрной отрасли, в автомобилестроении, и в других повседневных сферах нашей жизни. В этой статье мы рассмотрим работу с готовым модулем, который можно легко приобрести в любых специализированных интернет-магазинах.

Модуль датчика состоит из двух частей:

• «Сенсорная» плата обнаружения капель. Она отслеживает количество попавшей на неё влаги. По сути, сенсор представляет собой простой переменный резистор, замыкаемый водой в разных местах, что вызывает изменение сопротивления.
• Вторая часть датчика – сдвоенный компаратор (как правило, LM393, но возможны варианты LM293 и LM193). Его главная задача – преобразование значения с сенсора в аналоговый сигнал от 0 до 5 вольт.

На рынке встречаются варианты датчиков как с разнесенными сенсором и компаратором, так и с объединенными на одной панели.

Датчик запитывается от напряжения 5 В, который можно легко завести с любой платы Arduino. Как правило, у модуля датчика доступно два выхода:

• Аналоговый. Значение, получаемое контроллером, будет варьироваться от 0 до 1023. Где 0 – все затопило или идет ливень, сенсор очень влажный, 1023 – сухая погода, сенсор сухой (в некоторых датчиках встречаются противоположные значения, 1023 – максимальная влажность, 0 – максимальная сухость).
• Цифровой. Выдает высокое (5В) или низкое напряжение в случае превышения некоторого порога. Уровень порога срабатывания регулируется с помощью подстроечного резистора.

Подключение датчика протечки и дождя к ардуино

Для подключения датчика к ардуино понадобится сама плата (UNO, Mega, Nano или любая другая) и сам датчик. Если вы хотите проверять интенсивность осадков, то рекомендуется расположить датчик не горизонтально, а под некоторым углом, чтобы накапливаемые капли стекали вниз.

Схема подключения модуля датчика протечки к ардуино:

• VCC (вход питания) – должен совпадать для соединенной схемы ардуино по напряжению и току. То есть в данном случае 5В;
• GND – заземление;
• АO – аналоговый выход;
• DO – цифровой выход.

Аналоговый выход присоединяем к аналоговому пину микроконтроллера, например, A1. Цифровой выход, соответственно подключается к одному из цифровых пинов. Напряжение можно подать с вывода 5В платы ардуино, земля соединяется с землей.

Пример скетча

В данном скетче мы просто считываем значения с датчика и выводим их в монитор порта. Проведите эксперимент и проверьте, как изменяется получаемое значение, когда вы дотрагиваетесь до датчика мокрой или сухой рукой. Намочили датчик – пошел дождь или появилась протечка, вытерли сухой тряпкой – дождь закончился.

Пример проекта дождевой сигнализации

Рассмотрим пример с использованием звуковой сигнализации в виде подключенного зумера на цифровом выходе D6. При желании можно вместо сигнализации подключить реле и выполнять различные операции с размыканием сети. В скетче полученные данные мы будем передавать в монитор порта по UART-интерфейсу.

Скетч для проекта с сигнализацией

Ниже представлен тестовый код, который активирует звуковой сигнал на уже упомянутом выше цифровом выходе 6, с задержкой времени, для того, чтобы исключить ложные срабатывания при случайном попадании воды на сенсор. Работа реализована через переменную, которая обновляется каждую секунду и выступает порогом – curCounter. Сигнализация приводится в действие тогда, когда значение, передаваемое с сенсора, станет меньше 300. Задержка между обнаружением влаги и срабатыванием звукового сигнала составляет чуть больше 30 секунд.

Подведение итогов

Датчик дождя и протечки можно использовать в ардуино для создания устройств, реагирующих на появление влажности в виде капель. Среди преимуществ рассмотренного модуля можно отметить его простоту, удобство и дешевизну. Подключается датчик очень легко – с помощью аналогового или цифрового выходов. Для получения значения в скетче используется стандартная функция analogRead (или digitalRead для цифрового пина). Используя полученные значения, можно включать сигнализацию или другие внешние устройства с помощью реле.

Что такое датчик протечки воды Arduino

Датчик представляет собой небольшое автономное устройство, которое подает звуковой и световой сигналы при попадании воды на контакты.

Немного об основе. Платформа Arduino используется для самостоятельного создания систем автоматики. Ее можно применять в самых разных сферах: игровых развлечениях, сельском хозяйстве, рекламном бизнесе и других областях.

На базе этой платформы можно изготовить также систему «умный дом». С помощью сервера Node.js можно управлять своим домом. Если нет возможности иметь под рукой интернет, можно получать данные при помощи SMS и MMS сообщений. Контроль за включением какого-либо прибора дома может быть необязательным, а без информации о протечках воды хозяину дома не обойтись. Для возможности отправки SMS и MMS сообщений платформу Arduino можно дополнить платой Edison производства компании Intel.

Как собрать датчик протечки своими руками

Для изготовления датчика протечки Arduino нам понадобится:

• Плата Arduino Uno;
• плата макетная;
• USB-кабель;
• датчик воды самодельный;
• один светодиод;
• один резистор на 220 Ом;
• Провод «папа-папа» и «папа-мама».

Для сборки датчика от протечек воды также понадобится небольшой набор электромонтажного инструмента.

1. От колодки отрезаем три клеммника. Клеммники делаются из негорючего пластика и служат для соединения проводов металлическими винтовыми зажимами. Контактами нужно соединить гвозди с проводами, а также резистором. Каркасом датчика при этом будет служить корпус клеммника.
2. Ослабляем контакты, открутив винты, и в крайние клеммники вставляем гвозди и предварительно зачищенные концы проводов.
3. Остается подготовить контакты проводов для подключения полученного водяного датчика к плате Ардуино.
4. Чтобы проверить правильность работы собранного датчика, необходимо собрать электрическую схему со светодиодом, который включается и выключается автоматически после подключения датчика воды к Ардуино.
5. Собрав схему, подключите плату Arduino к компьютеру и загрузите соответствующий скетч. В конце статьи есть подробная видео инструкция по сборке такого датчика.

Еще один способ изготовления датчика протечки воды

1. Изготовление контактных рельс. Физическая основа датчика утечек воды — тонкий пластик прямоугольной формы. Главный элемент такого типа датчика — две контактные рельсы, изготовленные из зачищенной от изоляции медной проволоки. В пластике с двух узких сторон просверлим отверстия (по два на расстоянии 1-2 мм с каждой стороны). Из зачищенной проволоки делаются две скобы длиной, соответствующей расстоянию между парами противоположных отверстий. Полученные рельсы из проволоки нужно закрепить изолентой или с помощью силиконового термопистолета.
2. Пайка. Понадобится три куска провода с изоляцией разного цвета (красный, черный и желтый) и резистор 10 КОм. На рельсу, к которой будет подаваться питание, припаиваем красный провод. На вторую припаиваем желтый провод, затем к той же точке припаиваем конец сопротивления, а ко второму концу резистора припаиваем черный провод «земля».
3. Подключение датчика. Подключение датчика делается по обычной схеме. Питающему проводу подается напряжение +5V. Провод «земля» подключается к земляной шине. Провод передачи данных подключается на цифровой вход/выход контроллера.

Пока на датчик не попадает вода, сопротивление между рельсами большое и на вывод подается «земля» или ноль. Появление воды между рельсами приводит к замыканию, сопротивление становится меньше 10 К и напряжение питания попадает на выход. После высыхания воды контакт пропадает и на выходе опять ноль.

Обработка данных зависит от желания хозяина: срабатыванием можно перекрывать запорные краны, отправлять СМС и т.д.

Схема датчика протечки воды для изготовления своими руками

Выводы

Датчик протечки воды стоит копейки и собирается очень быстро. Польза от такого устройства огромная: датчик позволяет предупредить об авариях сетей водоснабжения или предотвратить их, избежав серьезных моральных и материальных потерь.