【经验】如何创建设备来测量20%的储液罐水位并通过Web服务器呈现结果?

2022-01-26 天工测控
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在“物联网”一词被提出后,当任何物理对象与互联网实现数字互连时,这些对象能够接收或发送信息到网络。天工测控的这个项目将详细解释如何创建一个设备来测量20% 的储液罐水位并通过 Web 服务器呈现结果。同时,一旦储液罐容量低于最大容量的 20%,就自动补充储液罐。


项目所需材料:

• 1个带蓝牙的30针Wi-Fi模块mt7628

• 1继电器模块通道 ;

• 1 个400 点万能板;

• 1 个泵或电磁阀;

• 1个普通LED;

• 1个 220欧电阻器;

• 2 个储液罐;

• 公/母头跳线。

带蓝牙的30针Wi-Fi模块mt7628是Wi-Fi模块mt7628中常用的开发板,使用最常见的开发板编程环境Arduino IDE。 选择该板是因为它对项目至关重要,它具备如下功能:

•集成在电路板引脚中的电容式触摸传感器,可将引脚用作测量水位的传感器;

•原生Wi-Fi,可构建Web Server 监控系统。


1继电器模块通道的功能是接收来自系统的数字信号,起到开关的作用。使微控制器开启或关闭更高的功率负载。换言之,它负责给储液罐加注的控制,以免水箱水位低于20%或超过 100%(溢出)。该模块可以通过两种方式进行切换:

常开(NO),在这种方式下,当它接收到信号时,就会进行连接导通。使驱动器工作。

常闭(NC),与前面的操作相反,当有信号时,它会断开电路,导致执行器关闭。


此外对于本项目,必须有一个3.3V驱动继电器,因为MT7628板发送的信号是3.3V,或者如果您已经有5V驱动的继电器,则需要一个双向逻辑电平转换器将来自Wi-Fi模块MT7628的信号转换为5V,从而可以驱动5V继电器模块。


项目实施

MT7628 与 Arduino IDE 的连接

该项目的第一步是在Arduino IDE平台上配置MT7628板。 只有在 Arduino IDE 中首次使用该模块时才需要此操作。 连接 MT7628 和 Arduino IDE 后,只需复制并粘贴本文中的代码。 并按照程序注释中的说明配置您的 Wi-Fi 模块MT7628的用户名和密码。


程序必须加载到MT7628模块中

在实施前面的步骤之后,程序必须加载到MT7628模块中,当重新启动并连接到Wi-Fi网络时,用户必须在计算机或手机上打开自己选择的互联网浏览器。并在Arduino IDE中输入IP地址号配置,以便Web服务器显示,在组装电路和固定电容式触摸传感器后,将在屏幕上显示储液罐中液体的百分比。


电路组装和传感器布置

下一步是组装电路。需要强调的是,MT7628有多个版本,项目中用到的常规模块是Wi-Fi模块mt7628WROOM32 DevKit。要组装电路,必须在储液罐内放置6根跳线,其中5根用于将MT7628触摸传感器连接到水箱。此任务中选择的传感器是GPIO 13、12、14、27和33引脚中的传感器。剩下的跳线将用作储液罐的接地,但是,它们很容易根据可用端口在编程中进行修改。


如何使跳线与内部电路连接

为了使跳线与将要激活的储液罐内部部分接触,必须在跳线插入的地方钻孔。插入跳线后,必须使用双组份环氧腻子(Durepoxi)进行密封。当然,还有其他几种方法可以在内部实现触发。


需要将220欧电阻器安装在GPIO的正确位置

在此步骤之后,必须安装220电阻器,使GPIO 25与漫射LED阳极串联,以发出执行器激活的信号。在此连接之后,只需将LED阴极连接至GND。


驱动继电器通过WiFi模块mt7628接收信号,从而通过常开(NO)连接激活执行器(即电磁阀或泵)。如系统编程所示,LED将与执行器处于相同状态,一旦系统显示储液罐中的液位百分比低于20%,继电器和LED将同时激活,直到储液罐达到其最大容量(100%)并关闭。

为了更好地指导您进行组装,下面列出了常见的 GPIO 及其各自的连接:

• GPIO25 –指示继电器操作的LED;

• GPIO15 –水泵控制继电器;

• Wifi 模块 MT7628– 液面20% 传感器;

• GPIO12 – 液面40% 传感器。


结论

这个项目也可以在其他类似应用中取得成功,这些应用需要在远处实时自动化或监控储液罐中的液位,并与MT7628连接到同一网络。这种控制过程非常适合使用液压泵的系统,因为它们在重新启动系统之前需要在排空时间等待。


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