Měřič "hladinky" funguje na principu měření hladiny odrazem vzdálenosti hladiny od snímače. Snímačem je v tomto případě ultrazvukové čidlo HC-SR04. Obvod je velice jednoduchý. K procesoru Attiny 84 je připojen přes sběrnici I2C OLED displej a snímač HC-SR04. Na displeji se zobrazuje: hladina v cm a %, objem v litrech. Pokud je hladina menší než 5cm, tak je vnitřek láhve osvěcován blikáním červenou LED. V případě poruchy čidla se na displeji zobrazuje informace "chyba: hladina mimo rozsah" a bliká červená LED. Napájení je zajištěno pomocí 5V USB adaptéru (nabíječka k mobilnímu telefonu). K snadnému naprogramování je vyveden ISP konektor (2x5 pinů). Výhodou měření hladiny pomocí ultrazvuku je nezávislost na kapalině (med, voda, mléko) a barvě kapaliny (rudá, zelená...). Nevýhodou je mírná nepřesnost měření v závislosti na teplotě (tam kde je umístěn snímač). Toto je dáno principem šíření zvuku ve vzduchu s ohledem na teplotu vzduchu. Tato chyba není v tomto měřiči kompenzována (neměříme žádným dalším čidlem teplotu).
ZDARMA
- hex pro procesor v1.0
DONATE
- zdroj + hex pro Arduino IDE, desky spojů a gerber (Eagle), 3D data pro tiskárnu (STL, GCODE)
Nastavení pojistek pro Attiny 84 - 8MHz internal E:0xFF H:0xDE: L:0xFD
Měřič je určen pro vestavbu do víčka skleněné láhve s kohoutkem o objemu 3 litry (například: https://www.alza.cz/toro-dispenzor-na-napoje-s-otocnym-kohoutkem-3l-d5350471.htm)
Snímač HCSR04
Schéma zapojení měřiče
Deska spojů - prototyp
Přiřazení pinů na procesoru Attiny84
Seznam součástek
Láhev https://www.alza.cz/toro-dispenzor-na-napoje-s-otocnym-kohoutkem-3l-d5350471.htm 319,-
OLED displej 128x64 https://dratek.cz/arduino/1569-iic-i2c-oled-display-0-96-128x64-bily.html 90,-
Ultrazvukové čidlo HC-SR04 https://dratek.cz/arduino/846-eses-ultrazvukovy-meric-vzdalenosti-hc-04-pro-jednodeskove-pocitace.html 40,-
Procesor Attiny84 https://www.tme.eu/cz/details/attiny84-20pu/rodina-avr-8-bitu/microchip-atmel/ 59,-
Patice DIL14 https://www.tme.eu/cz/details/gold-14p/presne-patice/connfly/ds1001-01-14bt1nsf6x/ 13,-
SPI 2x5 https://www.tme.eu/cz/details/zl231-10pg/konektory-idc/connfly/ds1013-10ssib1/ 3,-
USB https://www.tme.eu/cz/details/usb-b-s-ra/konektory-usb-a-ieee1394/adam-tech/ 21,-
LED 5mm https://www.tme.eu/cz/details/l-53id/led-diody-tht-5mm/kingbright-electronic/ 5,-
Rezistory velikost 1206 (0Ohm, 220Ohm, 4K7, 10K) https://www.tme.eu/cz/katalog/rezistory-smd-1206_100546/ 5,-
Orientační cena bez desky spojů: 555,- s daní
Foto - prototyp ladění, osazení desky, 3D krabička, umístění na nádobě
Zobrazované stavy na OLED displeji
Pokud je hladina mimo rozsah (nebo je chyba čidla)
Pokud je hladina menší než 2 cm (cca 0,3 litru)
Běžný stav měření (objem 0,3 litru až 3,3 litru - hladina a procenta)
LED dioda - rudá (svítí na vodu)
- Pokud je chyba hladiny -> bliká v rytmu 2 Hz
- Pokud je hladina menší než 5cm -> bliká v rytmu 2 Hz
Kalibrace
Kalibrace byla provedena skleničkou 0,3 litru. Nepřesnost údaje na OLED displeji oproti popiskům na láhvy (skleničce 0,3 l) je 0,1 litru -> dáno nepřesnou kalibrací (viz níže).
Problémy u láhve:
- má vypouklé dno dovnitř - i když již vykukuje sklo, tak je v nádobě ještě nějaká kapalina (v principu to nevadí, protože ventilem je až nad touto úrovní)
- tvar u dna a u víčka není stejný (nelze přesně odměřit vnitřní průměr láhve pro zadání do programu - pro výpočet objemu) -> muselo by se řešit náročněji přepočty
- víčko má opravdu tenounký plech (cca 0.5mm-1mm) a vrtat do něho díry je radost :-(