Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Автоматизация водопроводного крана

    Автоматизация водопроводного крана


    В этой статье мастер расскажет нам, как из обычного крана сделать автоматический. Работает этот кран следующим образом: когда к гусаку крана пользователь подносит руку, инфракрасный датчик посылает сигнал на Ардуино. В свою очередь Ардуино дает команду на открытие электромагнитному клапану, встроенному в водопровод. Дальше из крана начинает бежать вода. Если руку убрать, то клапан закрывается и вода перестает течь.

    Инструменты материалы:
    -Arduino ProMini;
    -FT232RL;
    -Макетная плата;
    -Перемычки Dupont;
    -Кабель USB типа A - mini B;
    -Драйвер двигателя L293D;
    -Электромагнитный клапан 3,6-6 В постоянного тока;
    -Модуль инфракрасного датчика;
    -Светодиоды;
    -Батарея 9В;
    -Клеммы для батареи 9 В;
    -Штекерные разъемы постоянного тока 5,5 мм;
    -Штекер 5,5 мм DC;
    -Муфта 1/2 дюйма;
    -Тефлоновая лента;
    -Разводной ключ;







    Шаг первый: о комплектующих
    СОЛЕНОИДНЫЙ КЛАПАН:
    Электромагнитный клапан — электромеханическое устройство, предназначенное для регулирования потоков всех типов жидкостей и газов. Он состоит из корпуса, соленоида с сердечником, на котором установлен диск или поршень, регулирующий поток.
    Бистабильный соленоидный клапан имеет способность «запоминать» свое состояние даже после отключения питания / сигнала. Например, бистабильный соленоидный клапан будет оставаться закрытым после получения положительного / отрицательного импульса в зависимости от конструкции, даже после того, как сигнал больше не проходит. Это помогает экономить энергопотребление.

    ИК-ДАТЧИК:
    Инфракрасный датчик работает по принципу излучения и приема инфракрасного света.
    Потенциометр можно использовать для регулировки чувствительности датчика.

    ИС ДРАЙВЕРА МОТОРА L293D:
    Отдельный вывод ввода / вывода на Arduino ProMini может обеспечивать максимальный ток 40мА.
    Электромагнитный клапан потребляет приблизительно 500мА во время работы. Поэтому мастер использует микросхему драйвера двигателя L293D, которая может непрерывно подавать до 1,2А в пиковом режиме.
    Микросхема может работать от выхода 5V Arduino Pro Mini и может использоваться для управления нагрузкой до 36V.



    Шаг второй: прототипирование
    Сначала мастер собирает схему на макетной плате.
    Анод светодиода -> Цифровой вывод 13 на Arduino
    Катод светодиода -> Цифровой контакт 12 Arduino
    Контакты 1 и 16 L293D -> VCC Arduino
    Контакт 2 L293D -> Цифровой контакт 10 Arduino
    Контакт 7 L293D -> Цифровой контакт 11 Arduino
    Контакты 4 и 5 L293D -> GND Arduino
    Контакт 8 L293D -> Внешний источник питания
    Клемма электромагнитного клапана "A" -> Контакт 4 на IC
    Клемма "B" электромагнитного клапана -> Контакт 6 на IC
    Контакт ИК датчика GND -> Arduino's GND
    Контакт ИК датчика VCC -> Arduino's VCC
    Выход ИК-датчика -> Цифровой вывод 9 Arduino

    Автоматизация водопроводного крана



    Шаг третий: программирование
    Дальше нужно скачать код и открыть его в Arduino IDE. Затем в программе выбрать правильный порт и устройство и загрузить код на Ардуино.
    Код можно скачать ниже.
    Automatic_WaterTap_IRbased_Solenoid.ino

    Шаг четвертый: тестирование системы
    1) Отключите Arduino от компьютера.
    2) Подключите внешний источник питания.
    3) Поднесите объект к ИК-датчику и проверьте, горит ли светодиодный индикатор состояния и открывается ли соленоидный клапан.
    4) Уберите объект из-под датчика и проверьте, не гаснет ли светодиодный индикатор состояния и закрывается ли электромагнитный клапан через 2 * секунды.

    Возможные неисправности:
    1) Светодиодный индикатор состояния не работает:
    -Проверьте правильность подключения.
    -Проверьте исправность светодиода.
    -Проверьте, установлен ли цифровой контакт 12 на LOW в разделе настройки кода. (При использовании Arduino ProMini)
    2) Электромагнитный клапан не работает:
    -Проверьте правильность соединений между микросхемой драйвера двигателя, Arduino и соленоидом.
    -Проверьте исправность электромагнитного клапана подав на него дополнительное питание (предварительно отключив от схемы).
    -Проверьте исправность ИС.
    3) ИК-датчик не работает:
    -Проверьте соединения.
    -Отрегулируйте потенциометром чувствительность.
    4) Не работают светодиод и соленоид:
    -Проверьте, правильно ли работает ИК-датчик.
    * Указывает значения, определенные пользователем.

    Шаг пятый: проверка схемы в Tinkercad
    Схему можно проверить в Tinkercad. Tinkercad — это бесплатное простое приложение для разработки 3D-проектов, электроники и кодов. Т.е. на этой платформе
    1)Перейдите на сайт TINKERCAD и откройте вкладку "электроника".
    2) Импортируйте необходимые компоненты.
    3) Выполните подключения, как показано на электрической схеме.
    4) Загрузите прикрепленный текстовый файл, скопируйте код и вставьте его в раздел кода симулятора.
    5) Запустите симуляцию.

    Поскольку на данный момент у нас нет модуля ИК-датчика FC-51 в библиотеке деталей, то будет использоваться кнопка для отображения работы датчика.

    Точно так же, поскольку нет соленоидного клапана, в схеме будет использоваться двигатель постоянного тока, чтобы изобразить его работу.
    При нажатии на кнопку соленоидный клапан должен открыться (показано вращением двигателя по часовой стрелке), и светодиодный индикатор состояния начнет светиться.

    Если отпустить кнопку соленоидный клапан закроется (о чем свидетельствует вращение двигателя против часовой стрелки), а светодиодный индикатор состояния погаснет.




    Шаг шестой: сантехника
    После проверки работоспособности схемы, нужно установить соленоид в систему подвода воды к крану.
    1) Закройте главный кран подачи воды на раковине.
    2) Отсоедините трубу и откройте водопроводный кран, чтобы слить всю жидкость из системы.
    3) Подсоедините внутреннюю муфту 1/2 дюйма или новый шланг к главному клапану.
    4) Подключите другой конец муфты ко входу электромагнитного клапана.
    5) Подсоедините трубу водопроводного крана к выходу электромагнитного клапана.
    6) Откройте соленоидный клапан, включив его от внешнего источника, и проверьте, нормальный ли напор воды через систему.
    7) Закройте соленоидный клапан и проверьте, не течет ли вода.

    Неисправности:
    1) Утечка воды:
    - Проверить герметичность соединений.
    -По возможности используйте фум-ленту, чтобы избежать утечки.
    2) Малый напор воды:
    -Проверьте, правильно ли подсоединены впуск и выпуск воды к клапану.
    -Проверьте, чтобы трубки не были перегнуты.




    Шаг седьмой: электроника
    Теперь устанавливаем электронику.
    1) Прикрепите ИК-датчик к нижней стороне водопроводного крана.
    2) Прикрепите плату к стене.
    3) Подключите провода ИК-датчика.
    4) Подключите провода электромагнитного клапана.
    5) Прикрепите питание.


    Все готово.

    Система рабочая, но для установки на постоянной основе нужны некоторые доработки. Во-первых, нужно сетевое питание, а не от батареи. Во-вторых, нужно сделать защиту для ИК датчика. При мытье рук вода может попасть на датчик и вывести его из строя. Ну и не мешало бы сделать корпус для основной схемы.

    На видео можно посмотреть демонстрацию работы системы, а так же процесс сборки.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: Arduino Датчик Клапан

    Миксер для эпоксидной смолы

    Устройство для автоматической чистки зубов

    10
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 9.0 из 10 (голосов: 1 / История оценок)

    Добавить комментарий

    26 комментариев
    Eig
    Хорошие электромагнитные клапаны даже на али весьма недешевы. Еще для неленивых, кто захочет повторить: так водоснабжение не монтируется! Любая резьба сажается на лён или фум-ленту. И еще, в городскую квартиру я бы такой клапан как у него ни за что не поставил. Или пайка полипропиленовых труб, или резьбовое соединение из никелированной латуни.
    Клапан нужно откуда-то питать, все электрические соединения должны быть изолированы. Реальная боевая реализация такой системы будет стоить кучу бабла. Дешевле готовое изделие купить.
    Korolev
    Валерий,
    Типа, если двери сами не откроются, то народ потолкается-потолкается...Да и уйдёт, обидившись!  
    Реально, при сегодняшнем обилии магазинов, я предпочитаю с автоматическими дверями (или дверьми?), особенно зимой, когда все мы становимся значительно габаритнее, да ещё и нагружены габаритными пакетами! Неоднократно приходилось открыв дверь, стоять, держа дверь, и ждать, когда же эта толпа пройдёт! yes
    Валерий
    Цитата: Korolev
    А мне кажется, в первую очередь, для того, чтобы увеличить пропускную способность, и тем самым, косвенно поток покупателей!

    Да ладно! Типа, если двери сами не откроются, то народ потолкается-потолкается...Да и уйдёт, обидившись! ))))
    А, если серьёзно, то есть (по крайней мере, у нас) санитарные нормы. Зависит, кажись от площади магазина. Цифер не помню, но с какого-то момента обязательна установка автоматической двери...
    Але нови ностра алис!
    wildcutter
      Интересная статья. Мне давно хотелось придумать, но что-нибудь . Чтобы сначала проливался холодный остаток горячей, а после из крана шла вода нужной температуры. Например, 40 градусов. Но не сделал,- решил, что два крана с управлением будут слишком дороги.
    Razrabotchik
    Korolev,
    ...и тем самым, косвенно поток покупателей!
    Не знаю, у нас поток снизился. Продуктов завались, цены правда кусаются, но народ сбросил всякий ажиотаж и теперь не кушает что попало. laugh1 Все кушают мясо, рыбу, ягоды, фрукты, овощи и всё это конечно на заработанную пенсию. Молодёжь, она как и в прошлых поколениях ничего не понимает, трескает чипсы, пьёт паршивое пиво и слушает РЭП. dance3 Как дальше жить?
    Korolev
    Валерий,
    в первую очередь, для того, чтобы столько тысяч рук за одну рукоятку каждый день не брались... 
    А мне кажется, в первую очередь, для того, чтобы увеличить пропускную способность, и тем самым, косвенно поток покупателей! yes

    Валерий
    Цитата: Олег-СтройМАГ
    Проще не придумать что ли?

    не наш метод!!!!Вот, в машинах тоже... Ну стоят на дверях концевики. Работают. Достаточно надёжно... Так нет же... Сталкивался с Ситроёном, в котором герконы придумали... И, соответственно, участок намагниченный на двери... Ну и, как следствие - где-то, в его дербрях, плата, которая "герконный сигнал" переделывает в силовой....
    Оно-то, может быть и красиво... Для чистеньких спокойных условий... Пока корректно работает.. А потом, как зимой позамерзает, да водичка под уставшие уплотнители к геркончику затечёт, да там ночью в камень и замёрзнет.....Хоть ты не живи...)))))
    Кстати, навеяло... Сейчас уже не актуально, сейчас на табло всё.... А раньше я задумывался над автомобильными часами... Это ж какие ещё часы бывают, которые двадцать лет идут, и при этом их и конденсатом заливает и замерзают до минус тридцать, и жарятся летом до плюс шестьдесят....А они всё равно идут двадцать лет! И очень точно!
    Але нови ностра алис!
    Валерий
    Цитата: Jerry
    Оправдано ли применение дома? Наверно нет. А вот в общественном месте вполне.

    Дома - не "наверное", дома - "конечно" нет! В общественном месте - да! И, в первую очередь, для гигиены.. Как автоматические двери в супермаркетах, которые там установлены совсем не ради удобства.... Точнее, и ради удобства тоже, конечно, но, в первую очередь, для того, чтобы столько тысяч рук за одну рукоятку каждый день не брались...
    Але нови ностра алис!
    Валерий
    Цитата: Razrabotchik
    уже свои щупальца не вымоет.

    И пойдёт всех наших своими грязными руками мацать!!)))) Нет уж! Пущай моет!
    Але нови ностра алис!
    Razrabotchik
    Олег-СтройМАГ,
    Как то сложно всё, Ардуино на кой?
    Эта штука даёт экономию. Приходит свой парень и она работает как положено крану, а ЧУЖОЙ - марсианин например, уже свои щупальца не вымоет. good
    Jerry
    На работе в санузле стоят несколько смесителей для раковины с таким типом управлением. Настолько привыкаешь, что по привычке подносишь руку к обычному в столовой и удивляешься, а почему вода не льется smile 
    Работают в принципе очень хорошо, но есть пару но: несколько раз что-то клинило, клапан или батарейки подсели, и вода лилась не выключаясь. Для производства это неприятно, для квартиры со счетчиком, будет накладно. А если батарейки разрядились, то вообще не работает, надо всегда иметь запас. Оправдано ли применение дома? Наверно нет. А вот в общественном месте вполне.
    Олег-СтройМАГ
    Как то сложно всё, Ардуино на кой? Объемный датчик, дальше релюха к обычному водному клапану, у меня такой наверное есть из убитой пмм. Процессор, программы? Руки сунул, вода пошла. Проще не придумать что ли?
    В великих делах достаточно даже и того, чтобы желать их сделать
    ino53
    Цитата: pogranec
    Китайцы уже давно все придумали.
    И у нас башка за плечами... xaxa
    pogranec Автор
    Даже есть насадка на кран устанавливается. Работает от аккумулятора, на одно зарядке 6 месяцев.
    Портативное Индукционное устройство для экономии воды
    Написано для экономии воды, но че то я сомневаюсь. После сработки вода течет три минуты и только потом перекрывается. И не важно, что ты руки за 2 минуты помыл.
    pogranec Автор
    Китайцы уже давно все придумали.Правда цена ....
    Сенсорный смеситель для раковины 
    Razrabotchik
    R555,
    Продолжалось это примерно полчаса.
    Привет! Ты как отличник, должен знать что - не ошибается тот, кто ничего не делает. В твоём девизе - кто не ошибается, тот не делает ничего, заложен другой смысл. Вот и получается, что в первом случае, если-бы ребята не полезли в подвал, а пошли пивка попить drinks ничего-бы не произошло. А в твоём случае - кто не ошибается? scratch С каждым может такое случиться. Но раз за полчаса управились, сразу видно что ребята не пьющие dance3
    Dmitrij
    R555,
    жарко было тогда.

    просто холодная вода от жары разогрелась, а горячий трубопровод обычно изолирован от теплопотерь, вот он нагреться и не смог. 
    Мой канал https://www.youtube.com/channel/UCnmrWq3ZgXynuxHfrBXqNig

    «Марти! Думать нужно в четырех измерениях...»
    R555
    Razrabotchik,
    У меня в квартире, из горячего крана течёт кипяток, а из холодного такая, что руки мёрзнут
    Привет! А я раз пришёл в свою квартиру, хотел умыться, жарко было тогда. А из крана холодной воды кипяток, а из горячего холодная вода. Вот это  был прикол. Я ещё могу понять, когда электрик по запарке фазу с нулём перепутал, но как поменять местами подачу горячей и холодной воды в многоэтажном доме? Это надо быть особо одарённным сантехником))). Продолжалось это примерно полчаса.
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    Razrabotchik
    У меня в квартире, из горячего крана течёт кипяток, а из холодного такая, что руки мёрзнут и какой смысл в предлагаемой системе. ireful  scares Хотя, как-то зашёл с дочкой в Макдональдс, там вся эта система работала. Наверно там ещё более круче. Скорей всего вода поступает в специальный резервуар, там подогревается до определённой температуры и с необходимым давлением подаётся в автоматизированные краны. victory
    ino53
    Году в примерно 98 делали по заказу мясокомбината системы ИК управления рукомойником с помощью ИК датчика и ЭМ клапана, серийного. Для мытья рук бойцами и раздельщиками, что бы кровью меньше все пачкали. Так вот датчики на отражение себя не оправдали, или слишком близко руки надо было подносить, или, если чувствительность увеличить, помехи брали, на просто проходящего человека реагировали. А для датчиков на просвет кронштейны ставили, но это работа механиков. Работало долго. А ардуин тогда не было... pardon 
    Korolev
    Валерий,
    Манагер посоветовал мне взять другую, более навороченную модель 
    Аналогично, только с микроволновкой. Все характеристики одинаковые, цена отличалась в 3 раза. Когда манагер понял, что меня трудно "развести", признался, что для некоторых категорий покупателей, недорогая микроволновка - фуфель, им надо "самую крутую"! А так да, собираются они на одном конвеере и отличаются только дизайном! smile

    Korolev
    LeoBrynn,
    Если в кране нет воды, значит ... китайцы сперли 
    Да я вообще-то о схеме, собранной на макетке, приклеенной к стенке, и прочих "соплях" в ванной комнате. smile


    Валерий
    Что до самой самоделки... Точнее, юьбюбоделки... То пусть автор выложит видео её работы после того, как кран был залит чистящим средством и почищен.))))....
    П.С. Ладно без едкой химии обойдёмся...А хоть бы и просто струёй воды...С обычным мылом...
    П.С.№2: Напомнило, как я, когда-то давно покупал мультиварку. Тогда они только появились... Манагер посоветовал мне взять другую, более навороченную модель. На поверку оказалось, что функции в ней - те-же. И на мою фразу "Молодой человек, а сейчас убедите меня в том, за что именно я должен переплатить почти сто долларов", он задумался и говорит:
    - Корпус более оптекаем, видите!
    - А я не собираюсь с ней по кухне бегать на очень больших скоростях! А до ста км/ч эта оптикаемость не играет роли!!!
    (задумался)...
    - Вот! Здесь полное сенсорное управление! А в старой - скрытые кнопки! Их всё равно нажимать нужно, хоть и легонько!
    - А сенсор всегда корректно работает, если руки мокрые??
    - А с чего бы это у вас будут мокрые руки??
    ... (Тут уж я задумался)))). Действительно... С чего бы это на кухне руки могут быть мокрыми? dontknow ))))) Даже не представляю себе, что должно случиться, чтобы намочить руки, готовя пищу! ))))
    ... А он за чистую монету принял...
    - Ну вот, видите! Эта удобнее!!! )))
    Так что, и в реальной жизни ютьюбени находят свою аудиторию....

    Але нови ностра алис!
    Валерий
    Цитата: LeoBrynn
    Если в кране нет воды, значит ... китайцы сперли. 

    А среди трёх богатырей Илья Муромец - .... чуваш?? boss
    Але нови ностра алис!
    LeoBrynn
    Цитата: Korolev
    Ну, или не начинает ...
     
    Если в кране нет воды, значит ... китайцы сперли.  xaxa

    Прагматик.
    Korolev
    Дальше из крана начинает бежать вода. 
    Ну, или не начинает ...  smile

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии