Измеряем уровень воды. Проекты. Ардуино

Привет! Сегодня соберем небольшой проект с использованием датчика влажности почвы. Он достаточно чувствительный, так что хорошо подойдет чтобы измерить уровень воды в емкости.

Так же сделаем визуализацию в processing программе. И сигнальную лампочку для обозначения опасного уровня воды.

Сегодня будем использовать датчик влажности YL-38. Урок по нему уже есть на сайте. Посмотрите его, если уже забыли или пропустили.

Датчик влажности почвы. Датчики. Ардуино

Для того, чтобы выполнить этот урок нам понадобиться.

• Ардуино UNO
• Макетная плата
• Перемычки
• Датчик влажности почвы
• Светодиод
• Резистор 220 Ом
• Кабель USB
• Стакан воды

Программа и схема

Соберем схему на макетной плате. Она будет почти такой же, как в прошлый раз. Но используем только один светодиод.

Датчик хорошо реагирует на погружение в воду и изменяет сигнал на контакте AO от 1023 до 0. Соответственно, если значение будет больше 1000, значит датчик не находится в воде. А при приближении к 0 мы будем считать, что стакан заполняется водой.

В программе ардуино будем считывать данные от датчика. Отправлять их в последовательный порт. А программе на processing принимать эти данные и схематично изображать уровень воды в емкости.

Processing программа

Подключим нужные библиотеки для работы с последовательным портом. И создадим необходимые переменные.

import processing.serial.*;
Serial port;
float dataFloat = 0;

В функции setup() Создадим окно программы и инициализируем последовательный порт. Не забудьте посмотреть на каком порту подключилась плата Ардуино. В моем случае, это COM7.

void setup(){
  size(600, 600);
  background(255);
  port = new Serial(this, "COM7", 9600); // порт ардуино
  port.bufferUntil('\n');
}

В функции draw() будем рисовать один прямоугольник серого цвета. Он будет обозначать пустой стакан. Он всегда должен быть одного размера и начинаться в одних и тех же координатах. А второй прямоугольник будет отвечать за уровень воды. Его координаты зависят от данных принятых от датчика.

void draw(){
  fill(192);
  rect(200, 100, 200, 400);
  
  fill(#30ACED);
  rect(200, 100+dataFloat, 200, 400-dataFloat);
  delay(50);
}

Когда на последовательном порту появляются данные, программа их считывает и передает в функцию draw() для перерисовки прямоугольника.

void serialEvent(Serial port) {
  dataFloat = float(port.readStringUntil('\n'));
  println( dataFloat );
}

Полный текст программы

import processing.serial.*;
Serial port;
float dataFloat = 0;

void setup(){
  size(600, 600);
  background(255);
  
  port = new Serial(this, "COM7", 9600);
  port.bufferUntil('\n');
}
void draw(){
  float r = random(400);
  fill(192);
  rect(200, 100, 200, 400);
  
  fill(#30ACED);
  rect(200, 100+dataFloat, 200, 400-dataFloat);
  delay(50);
}

void serialEvent(Serial port) {
  dataFloat = float(port.readStringUntil('\n'));
  println( dataFloat );
}

Ардуино программа

В программе для Ардуино все еще проще. Мы считываем данные на контакте А0 и записываем их в последовательный порт с переводом строки. Если уровень воды приближается к 0, включаем сигнальный светодиод. Пороговое значение можно подобрать вручную.

int RED = 2;
int val;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(A0, INPUT);
  pinMode(RED, OUTPUT);
  digitalWrite(RED,LOW);
}

void loop(){
  val = map(analogRead(A0), 0, 1023, 0, 400);
  Serial.println(val);

  if( val <= 400 ){
    digitalWrite(RED,HIGH);
  } else {
    digitalWrite(RED,LOW);
  }
  delay(50);
}

Не забудем сделать небольшую паузу, чтобы processing программа успела считать данные корректно.

Теперь все готово для эксперимента.

Заключение

Сегодня мы собрали простой проект для слежения за уровнем воды. И простую программу на языке processing для визуализации показаний датчика.

Где купить

• Емкостной датчик влажности
• Датчик влажности
• Arduino nano
• Набор датчиков
• Arduino Uno