دائرة مؤشر مستوى الوقود بالموجات فوق الصوتية

يُطلق على الجهاز أو الدائرة الإلكترونية التي تكتشف وتشير إلى مستويات الوقود المختلفة في خزان الوقود دون اتصال مادي ، من خلال الموجات فوق الصوتية ، مستشعر مستوى الوقود فوق الصوتي

في هذا المنشور ، نتعلم كيفية إنشاء دائرة مؤشر بسيط لمستوى خزان الوقود باستخدام مستشعرات Arduino والموجات فوق الصوتية.

من المحتمل أن يكون خزان الوقود في كل مركبة هو الجزء الأكثر أهمية في النظام بأكمله ، لأن تشغيل السيارة يعتمد بشكل كبير على وجود وقود الخزان.

هذا يعني أيضًا أن مراقبة مستوى الوقود في الخزان يصبح عاملاً أساسيًا لمالك السيارة أو سائقها.

على الرغم من أن معظم المركبات مجهزة بالفعل بجهاز مؤشر استشعار الوقود الرقمي المتقدم ، إلا أن بناء دائرتك الخاصة يمكن أن يكون كثيرًا من المرح والرضا.

تحذير: هذا المشروع للأغراض التجريبية فقط. يجب أن يتم ذلك تحت إشراف خبير ، إذا تم استخدام وقود فعلي لسائل الخزان .

في هذه المقالة سوف نتعلم كيفية بناء دائرة مؤشر الوقود المعتمدة على LED باستخدام مستشعرات الموجات فوق الصوتية اللاسلكية GSM و Arduino.

جهاز إرسال الوقود بالموجات فوق الصوتية

لبناء دائرة الإرسال ، ستحتاج إلى الوحدات التالية:

1. اردوينو نانو - رقم 1
2. وحدة استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04 - رقم 1
3. وحدة nRF24L01 اللاسلكية Tx / Rx - عدد 1

بعد برمجة Arduino ، يجب أن تكون الوحدات سلكية كما هو موضح في الرسم التخطيطي التالي:

يوضح الجدول الأبيض في الجزء العلوي الأيسر كيف يجب توصيل أطراف التوصيل الخاصة بوحدة nRF24L01 بلوحة Arduino.

كيف تعمل

كما نرى ، يوجد زوج من أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في الوحدة. يرسل أحد السينور التردد فوق الصوتي أو الموجة باتجاه سطح الوقود. تتصادم الأمواج مع سطح الوقود وتعكس اتجاه الوحدة. يتم التقاط الموجات فوق الصوتية المنعكسة بواسطة وحدة الاستشعار الثانية ، وإرسالها إلى Arduino.

يقارن Arduino وقت الموجات فوق الصوتية المنعكس مع الوقت المرجعي للخزان 'الارتفاع الكامل' ويخلق تقديرًا للارتفاع اللحظي أو مستوى الوقود.

ثم يتم تشفير المعلومات وإرسالها إلى الوحدة اللاسلكية nRF24L01. تقوم الوحدة النمطية nRF24L01 أخيرًا بتحويل الشفرة إلى إشارة RF وتنقلها إلى الغلاف الجوي لوحدة الاستقبال لالتقاط الإشارة.

كيفية تركيب المستشعرات

بمجرد تجميعه ، يجب تركيب المستشعر فوق الصوتي على خزان الوقود بالطريقة التالية:

يجب تثبيت المستشعر بالموجات فوق الصوتية عن طريق إدخال رؤوس الاستشعار من خلال ثقوب ذات أبعاد مثالية ، ومختومة بعامل مانع للتسرب مناسب.

يمكننا أن نرى أن الخزان محدد بقياسين ، أحدهما هو الارتفاع الكامل ، والآخر هو الارتفاع الأقصى أو الأمثل للوقود داخل الخزان.

سيتعين عليك ملاحظة هذين المقياسين حيث سيُطلب إدخالهما في رمز البرنامج الخاص بـ Arduino.

جهاز استقبال الوقود بالموجات فوق الصوتية

لصنع مستقبل مستشعر الوقود ، سوف تحتاج إلى المواد التالية:

1. اردوينو نانو - رقم 1
2. وحدة استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04 - رقم 1
3. وحدة nRF24L01 اللاسلكية Tx / Rx - عدد 1
4. المصابيح كما هو موضح في الرسم البياني التالي - 4nos
5. بيزو الجرس - رقم 1
6. 330 أوم 1/4 واط مقاومات - 4nos

مخطط الرسم البياني

بعد البرمجة ، يمكن توصيل الوحدات المختلفة بالطريقة التالية:

هنا ، يعمل اللاسلكي nRF24L01 مثل جهاز الاستقبال. يلتقط الهوائي محتوى التردد اللاسلكي الذي تنتقله دائرة الإرسال ويرسله إلى Arduino. وفقًا لرمز البرنامج ، يحلل Arduino الوقت المتغير بالموجات فوق الصوتية ، ويترجمه إلى إخراج رقمي متزايد.

يتم تغذية هذا الإخراج الرقمي الذي يتوافق مع الارتفاع الفوري أو مستوى الوقود في صفيف LED. تستجيب مصابيح LED الموجودة في المصفوفة وتضيء بالتتابع مما يتيح للمالك إشارة مرئية مباشرة لمستوى الوقود.

تشير مصابيح LED الخضراء إلى حالة صحية لمحتوى الوقود. يشير مؤشر LED الأصفر إلى أن السيارة تحتاج إلى إعادة التزود بالوقود بسرعة ، بينما يشير مؤشر LED الأحمر إلى حالة حرجة تتعلق بالوقود على وشك الانتهاء. يبدأ الجرس الآن في إصدار صفارات الإنذار اللازمة.

كود البرنامج

يمكن العثور على رمز البرنامج الكامل لجهاز الإرسال والاستقبال في الرابط التالي:

https://github.com/Swagatam1975/Arduino-Code-for-Fuel-Sensor

ستحتاج إلى تغيير قيمتي المثال في الرمز بالقيم التي قمت بقياسها لخزان الوقود الخاص بك:

// ------- CHANGE THIS -------//
float water_hold_capacity = 1.0 // Enter in Meters.
float full_height = 1.3 // Enter in Meters.
// ---------- -------------- //