Bomba de sumidero deshumidificadora automatizada

Acerca de este proyecto

Idea:

Este diciembre, viajé a mi casa en Missouri para pasar las vacaciones con mi familia. No tenía ni idea de qué regalarles a mis suegros para Navidad y había llegado a casa con las manos vacías. Entonces, mientras estaba sentado y de visita, me preguntaron si podía correr al sótano y vaciar el deshumidificador. Por lo general, los deshumidificadores tienen una salida o un pico para conectar una manguera de jardín para que la condensación pueda salir por un desagüe. Desafortunadamente, su modelo no lo hace, por lo que tienen que seguir subiendo y bajando las escaleras hasta el sótano al menos dos veces al día. ¡Eureka! Me di cuenta de lo que podía hacer para su regalo de Navidad ... ¡una bomba de sumidero deshumidificadora automática! ¡Así que corrí a RadioShack, agarré todas las partes y comencé a trabajar!

Declaración del problema:

Antes de que el nivel del agua sea lo suficientemente alto como para que el deshumidificador se apague, necesito drenar el tanque, esperar a que se vuelva a llenar y repetir indefinidamente.

Solución:

Encienda una bomba cuando el nivel del agua suba por encima de un umbral superior, luego desactive la bomba cuando el nivel del agua descienda por debajo de un umbral inferior.

Ahora bien, ¿cómo establezco los umbrales? El agua (a menos que se destile) tiene la capacidad de conducir electricidad. Teóricamente, podría torcer dos pares de cables en diferentes longitudes y determinar la presencia de agua en función de un corto en cada par. Desafortunadamente, el agua es un conductor pésimo, por lo que habrá pérdidas de voltaje que deben reconciliarse para medir la presencia del cortocircuito. Afortunadamente, tenemos transistores para hacer precisamente eso y, lo que es más, tenemos un par Darlington, ¡que es una dosis doble!

NOTA:Un transistor consta de tres partes, un colector (entrada), un emisor (salida) y una base (válvula). Cuando se aplica corriente a la base, disminuye la resistencia entre el colector y el emisor y permite que la corriente fluya desde el colector al emisor. Cuanta más corriente se aplica a la base, más corriente fluye desde el colector al emisor, produciendo lo que se conoce como ganancia de corriente o factor de amplificación del transistor. Luego, cuando los duplica y dirige la salida del emisor de un transistor a la base de otro, ¡Viola !, obtiene un par Darlington.

Ahora que tengo una forma de detectar la presencia y la profundidad del agua, necesito una forma de encender y apagar una bomba. La bomba es un dispositivo simple, simplemente se conecta a la pared y funciona. Necesito una forma de conectar y desconectar la bomba de forma eficaz. Un relé proporciona la capacidad de cambiar el alto voltaje y la corriente del voltaje y la corriente del nivel lógico. Puedo poner el relé en línea con un cable de extensión y usarlo como un interruptor de alimentación impulsado por lógica.

Finalmente, necesito la lógica. Esto es una obviedad:el Arduino UNO. Es barato, está fácilmente disponible y se puede programar fácilmente para leer el sensor de agua y activar el relé.

http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/What-is-hfe-of-a-transistor

Ejecución:

Tengo mi plan en su lugar, ¡ahora es el momento de probar mi solución!

Empecé por conectar el circuito del detector de agua. Primero, conecte los cables que irán al agua a 5V0. A continuación, conecte los transistores. Conecta los colectores a 5V0, las bases a los cables que volverán del agua y los emisores a los pines 2 y 3 del Arduino. Finalmente, agregue LED de estado. Conecte el ánodo (polo positivo o largo) del LED a la base de un transistor. Luego, conecte el cátodo (pata negativa o corta) del LED a un extremo de una resistencia de 100 Ω y conecte el otro extremo de la resistencia a tierra.

NOTA:asegúrese de abrir la hoja de datos y confirmar que conectó las patas correctamente. Terminé cableando el mío al revés en mi primer intento; ahórrese el dolor de cabeza.;-)

A continuación, probé mi circuito de relés. La "bobina" es efectivamente el interruptor y es bidireccional, así que enganche un extremo a tierra y el otro al pin 8. Desea empalmar el voltaje más alto que cambiará en el pin COM (común) y fuera del NO (normalmente abierto) pin en el relé.

¡Ahora es el momento de soldarlo en la placa proto y hacer un escudo para el Arduino!

Para terminar el controlador, agregue el cuadro de proyecto para proteger el nuevo controlador de bomba. Usé limas de metal para pulir la caja lo suficiente como para que encajara el cable. Hay un collar natural en el extremo del enchufe del cable de extensión, por lo que esto hace un gran trabajo al proteger el escudo de ser sacudido por el cable. Sin embargo, el otro extremo es vulnerable. Como puede ver a continuación, utilicé una brida para evitar que el otro extremo se saliera.

Terminando:

El último paso es agregar la bomba. Coloque el detector de agua en una posición en la que el detector inferior esté por encima de la entrada de la bomba y el detector superior por debajo del interruptor de apagado del humidificador. ADVERTENCIA:La posición del detector inferior en comparación con la entrada de la bomba es muy importante. La bomba se arruinará si aspira aire en lugar de agua durante un período prolongado de tiempo. Por último, dirija la manguera hacia donde necesite ir, ¡incluso cuesta arriba!

Código

• SimplePumpControl.ino

SimplePumpControl.ino Arduino

Este es el esquema básico que aplicará al Arduino para controlar la salida designada para su bomba.

 / * Creado y protegido por derechos de autor por Zachary J. Fields. Se ofrece como código abierto bajo la licencia MIT (MIT). * / const int ENABLE_PIN =2; const int FULL_PIN =3; const int RELAY_115V_30A_PIN =8; void setup () {pinMode (ENABLE_PIN, INPUT); pinMode (FULL_PIN, ENTRADA); pinMode (RELAY_115V_30A_PIN, OUTPUT);} bucle vacío () {if (digitalRead (FULL_PIN)) {digitalWrite (RELAY_115V_30A_PIN, HIGH); } más si (! digitalRead (ENABLE_PIN)) {digitalWrite (RELAY_115V_30A_PIN, LOW); }} / * Creado y protegido por derechos de autor por Zachary J. Fields. Se ofrece como código abierto bajo la licencia MIT (MIT). * / 

Esquemas

Esta es la versión de tablero del esquema, por lo que puede hacer un prototipo y probar antes de soldarlo al Adafruit Proto Shield

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