Счетчик расхода воды
Данный проект был создан в лаборатории Teague для измерения расхода воды и температуры в реальном времени, записью данных и выводом информации через интернет.
Сердцем устройства является датчик потока воды. Данные датчики имеют очень большой разброс цен. Мы остановились на относительно недорогом (в России около 2000 руб) датчике потока воды INS-FM17N от фирмы Кооlance. Датчик имеет высокую точность, небольшие размеры, выдачу RPM сигнала, который легко можно считать и обработать любым контроллером (к примеру Arduino).
Датчик идет в комплекте с интерфейсной платой, но в ней не было необходимости, т.к. датчик легко подключается к контроллеру напрямую. Т.о. мы сэкономили на проводах и объеме устройства.
Принцип работы расходомера жидкости прост - когда через датчик проходит вода, она приводит во вращение крыльчатку, на лопасти которой закреплен небольшой магнит. Датчик Холла считывает обороты крыльчатки и выдает импульсы. Импульсы считываются внешним устройством и т.о. измеряется расход воды.
В дополнение к расходомеру, мы также использовали термодатчик (терморезистор) для измерения температуры воды.
Т.к. мы хотели выводить все данные о расходе воды в интернет, то мы использовали контроллер YellowJacket Arduino с встроенным Wi-Fi модулем. Когда контроллер обнаруживает поток воды, то данные периодически (от 1 до 15 сек - зависит от настроек беспроводного соединения) посылаются на сервер. Используя GET запрос, с указанием ID и данными, скрипт на сервере сохраняет информацию, а в дальнейшем формирует HTML-страничку для отображения данных.
За пару часов мы собрали 4 рабочих устройства, каждый их которых содержал: Wi-Fi Arduino, датчик температуры, расходомер и два фитинга для его подсоединения к крану. Все четыре устройства расположили в различных местах нашей лаборатории.
Для отображения данных мы использовали графические инструменты HTML5. Используя модульную верстку и динамическое отображения слоев, мы сделали возможность просматривать данные на самых различных устройствах с любыми разрешениями: начиная от телефона и iPad'а и заканчивая стационарными компьютерами и проекторами.
Умный дом с Arduino
В данном проекте я покажу, как построить умный дом. Он может контролировать температуру снаружи и внутри помещения, фиксировать открыто или закрыто окно, показывать, идет ли дождь, а также подавать тревожный сигнал, когда сработает датчик движения PIR. Я создал приложение на ОС Android для отображения всех данных (данные можно также просматривать через браузер). Вы сможете видеть температуру в вашем доме и другую информацию с любой точки мира! Приложение переведено на английский и польский язык. Я создал данное устройство, поскольку хотел иметь свой собственный умный дом, которым можно управлять. Вы также сможете построить умный дом из компонентов, рекомендованных ниже. Тогда приступим.
Объяснение сокращений для начинающих:
GND - земля
VCC - питание
PIR – датчик движения
Шаг 1: Компоненты
Стоимость всех компонентов не превышает $90
- Arduino
- ethernet модуль ENC28J60
- Датчик температуры DS18B20 x 2 штуки
- Микрофонный модуль
- Датчик дождя
- PIR - датчик движения
- Язычковый переключатель
- Реле
- Резистор 4.7 кОм
- Кабель, витая пара
- ethernet кабель
- инструменты (паяльник, отвертка)
Шаг 2: Соединения
Схема соединений показана выше.
Шаг 3: Программный код
Сначала вам необходимо загрузить, разархивировать и импортировать данную библиотеку в среду разработки Arduino IDE. Далее потребуется загрузить данную программу в Arduino. В комментариях объясняется программный код.
Шаг 4: Принцип работы
Если вы нажмете на кнопке refresh (обновить) в вашем приложении или в браузере, то Arduino отправит данные в смартфон/браузер. Приложение получает программный код с каждой страницы (/tempin, /tempout, /rain, /window, /alarm) и отображает его на вашем смартфоне.
Шаг 5: Приложения для Android.
Для установки приложения на вашем смартфоне под управлением ОС Android вам необходимо выполнить следующее (это видно на картинках выше):
1. Сначала загрузите файл smartHome.apk
2. Отправьте файл apk на ваш телефон
3. Откройте файловый менеджер и разместите файл smarthHome.apk
4. Щелкните на нем и нажмите установить (вам необходимо установить галочку, которая разрешает устанавливать приложения вне маркета google play)
5. После установки вам необходимо активировать приложение
Шаг 6: Конфигурирование приложения
Я кратко объясню, как работает приложение. Оно отображает все данные из вашего дома. Вы можете нажать на иконку настроек для редактирования вашего IP адреса, и включать и выключать тревожную сигнализацию. Когда вы включаете сигнализацию, то приложение получает данные от активного датчика движения PIR. Если датчик определяет постороннее движение в доме, он посылает уведомление. Приложение получает данные от датчика каждую минуту. В поле IP введите ваш IP-адрес.
Шаг 7: Браузер
Введите в адресной строке браузера ваш ip адрес / all. При этом вы увидите все данные и сможете включать и выключать свет.
Для этих функций вы также можете использовать приложение на Android.