水位指示器采用了一种简单的机制来检测和指示高架水箱或任何其他水容器中的水位。
感应是通过使用一组9个探针来完成的,这些探针被放置在水箱壁上的9个不同的高度(从9号探针到1号探针按高度递增的顺序放置,公共探针(即一个承载供应的探针)被放置在水箱的底部)。第8层代表 "油箱满 "的状态,而第0层代表 "油箱空 "的状态。
当水位低于最小可探测水位(MDL)时,七段显示器被安排显示数字0,表示水箱是空的,当水位达到1级(但低于2级)时,探头之间的连接得到完成(通过导电介质-水),晶体管的基极电压增加。
这导致晶体管的基极-发射极结得到正向偏压,这将晶体管从截止状态切换到导通模式,因此微控制器的PIN(B7)被拉到地,因此,七段显示器显示的相应数字是1。
类似的机制也适用于所有其他级别的检测。当水箱充满时,微控制器的所有输入引脚都变成低电平。这将导致显示屏显示8,同时在这种情况下会发出蜂鸣器的声音,从而表明 "水箱满了 "的状况。
大多数水位指示器只配备了指示和检测单一的水位。这里实现的水位指示器可以指示多达九个这样的水位,微控制器在一个七段显示器上显示水位号码。
因此,该电路不仅能够提醒人们水箱已经装满了一定的水位,而且还能指示水位已经下降到最低可探测水位以下。该电路在水冷却器等电器中非常重要,因为当散热器中没有水用完时,会有电机烧毁的危险,它也可用于燃料水平指示。
在这个项目中,我们展示了使用八个晶体管的水位指示器,当水位上升时,晶体管就会导通,还添加了一个蜂鸣器,当水位变满时,蜂鸣器就会自动启动,在单片机的帮助下自动启动。在这个项目的帮助下,我们不仅在七段显示器上显示水位,而且还用蜂鸣器显示水满状态。
水位指示器项目电路特点:
易于安装。
低维护。
紧凑优雅的设计。
自动水位控制器确保没有溢出或泵的干运行,从而节省了电力和水。
避免因水箱溢出而导致屋顶和墙壁渗水。
全自动化,节省人力。
消耗极少的能量,是连续运行的理想选择。
自动水位控制器为您提供了灵活性,可自行决定泵组操作的水位。
清楚地显示出高架水箱中的水位。
水位指示器项目方框图:
水位指示器电路图:
如何使用AVR微控制器设计水位指示器项目?
一个恒定的5v电源被提供给微控制器,其余的电路由一个电池提供。
水箱中嵌入了9个导电型传感器(前面已经提到其他类型的传感器,但在我们的项目中只使用了导电型),9个传感器中的8条线与晶体管相连,第9条线与5v+电源相连。
晶体管的作用是作为逆变器(即在导通状态下输出低电压,在非导通状态下输出高电压),所有晶体管的输出都连接到微控制器的PORTB。
七段显示器被连接到PORTD。它是以共阴极方式连接的。
第7级的输出不仅显示在七段显示器上,而且还用一个不连续的蜂鸣器声音表示。
第8个水位的输出(即水箱满了的情况)不仅显示在7段显示器上,而且还显示出连续的蜂鸣声。
水位指示器项目电路如何工作?
这个项目的操作非常简单,可以很容易理解。在我们的 "水位指示器 "项目中,有3个主要条件:
源水箱中没有水。
中间水位,即第3至第7层的任何一层。
源水箱里有充足的水。
因此,让我们进一步讨论这3种情况
条件1:没有水
当水箱是空的时候,8个指示探针中的任何一个和公共探针(连接到5v+电源)之间没有导电路径,所以晶体管基极发射区没有足够的偏置电压,因此它保持在截止区,集电极上的输出将是Vc大约4.2v。
由于在这种情况下,微控制器被用于有源低电平区域(这意味着它认为0-2伏为高电平,3-5伏为低电平),现在晶体管的输出约为4.2伏,将被微控制器认为是低电平,因此微控制器给七段显示器的默认值是0,表示水箱是空的。
条件2:中级水平
现在随着水开始注入水箱,传感探头和公共探头之间建立了导电路径,相应的晶体管在其基极得到足够的偏压,它们开始导电,现在的输出将是Vce(即1.2v-1.8v),大约给微控制器。
在这里,微控制器被编程为一个优先级编码器,检测最高优先级的输入并在七段显示器上显示相应的水位。
在这个项目中,当水位达到第7层时,即最后一层,随着七段显示,一个不连续的蜂鸣器被激活,警告用户水箱即将满了。
条件3:水满
当水箱装满时,顶层探头通过水获得导电路径,相应的晶体管开始导通,其输出给单片机,单片机不仅在七段显示器中显示水位,而且激活连续的蜂鸣器,用户可以了解到水箱已满,可以关闭电机并节约用水。
水位指示器项目工作流程图:
流程图使人们对该项目有清晰和容易的理解。其过程如下:
单片机检查水箱是否满了,如果满足条件,就在显示单元上显示出来,同时发出蜂鸣声,如果条件不满足,就再次检查,这个过程继续进行,相应的水位就显示在显示单元上。
水位指示器项目应用:
自动水位控制器可用于酒店,工厂,家庭公寓,商业综合体,排水等,它可以固定在单相电机,单相潜水器,三相电机。(对于3Æ和单相潜水器是必要的)和开放的井,钻孔井和污水坑。我们可以通过单台设备控制两个电机和两个集水池以及两个高架水箱。
自动水位控制器将在水位低于预定水平(通常为1/2水箱)时自动启动泵组,并在水箱充满时关闭泵组。
车辆中的油位指示器。
公司中巨大容器中的液位指示器。