Fórum ElektroLab.eu
Prihláste sa k svojmu účtu, pokiaľ ho máte. Alebo kliknite tu pokiaľ ho ešte nemáte a prajete si ho vytvoriť - je to jednoduché a získate mnoho výhod.

Hladinomer - Arduino / ESP8266 / ESP32 / Sigfox Občianska inzercia

pred 3 dňami Ponuka služieb Poprad   9 zobrazení

0.0 hviezd

Lokalita: Poprad

Ponúkam mnou navrhnutý a naprogramovaný SOFTVÉR - webaplikáciu pre projekt Hladinomer (Monitor výšky hladiny vody v studni, nádrži). Cieľom projektu je zaznamenávať a reprezentovať používateľovi výšku hladiny vody (alebo inej kvapaliny) v studni. Princíp merania ultrazvukových senzorov je vyslanie signálu Trigger o dĺžke 10 mikrosekúnd, ktorý sa od hladiny odrazí a vráti sa do prijímača - Echo. Táto metóda je vhodná pre meranie výšky hladiny vody v kopaných studniach. Pre vŕtané studne je táto metóda NEVHODNÁ z dôvodu veľkého rozptylu lúča!

Na základe prepočtu času vzhľadom na rýchlosť šírenia zvuku je možné určiť vzdialenosť medzi senzorom a hladinou vody, ktorú je možné reprezentovať v litroch. Projekt využíva ultrazvukový senzor vzdialenosti HC-SR04 - (detekčný uhol 15°), prípadne vodotestný senzor JSN-SR04T (detekčný uhol je až 60°). [Detekčný uhol reprezentuje šírku lúča]. Merať je možné výšku hladiny až do 450cm.

Pre obsluhu projektu je možné využiť mikrokontróler Arduino s Ethernet modulom Wiznet W5100 alebo W5500, prípadne WiFi platformy od Espressif Systems - ESP8266 (NodeMCU, Wemos D1 Mini), alebo ESP32 (Devkit). Schéma zapojenia pre všetky platformy je dostupná priamo vo webaplikácii. Mikrokontrolérové platformy ESP8266 a ESP32 je možné prevádzkovať aj v režime ULP (Ultra-LowPower), ktorý dramaticky zníži ich spotrebu na úroveň desiatok mikroampérov. Vhodné pre prevádzku na batériu.

Druhým prevádzkovým režimom je StandBy, kedy platforma beží v štandardnom režime a môže byť rozšírená o implementáciu Over The Air (OTA), ktorá ponúka aktualizáciu firmvéru prostredníctvom LAN siete. Arduino s Ethernetom podporuje iba HTTP konektivitu a nepodporuje OTA aktualizáciu, ani režim spánku! Pre platformy ESP8266 a ESP32 je možné využiť HTTP i HTTPS šifrované spojenie s webserverom.

V prípade, že nie je na danom mieste dostupný pevný internet, je možné využiť aj prenos dát cez IoT sieť Sigfox, ktorá pokrýva 90% Slovenska a je tak vhodnou alternatívou. Kompatibilný je UART modem SIGFOX WISOL 868MHz. Vhodný pre IoT aplikácie s nízkym prúdovým odmerom, pri vysielaní spotrebúva tretinu v porovnaní s ESP32. Limit správy 12B (používajú sa 4B pre výšku hladiny vody), custom callback zo Sigfox backendu vykonáva HTTP / HTTPS POST request pre zápis dát do webového rozhrania.

Pre prevádzku projektu je nutné vlastniť webserver s podporou Apache/Nginx (pre .php scripty) na verejnej IP adrese, alebo v LAN sieti, kam daná platforma odosiela dáta z ultrazvukového senzora. POZOR, v prípade Sigfox prevádzky musí byť server dosiahnuteľný z internetu, inak nie je možné zapísať dáta! Na webserveri beží aplikácia, ktorá používateľovi vizualizuje v dynamickom prehľade posledné údaje s indikátorom konektivity mikrokontroléru.

Umožňuje sledovať aj historické údaje o výške hladiny vody za mesiac, týždeň, deň v prehľadných grafoch, či tabuľkovom vyhotovení.
Web rozhranie obsahuje aj záznam rekordov - maximálna, minimálna hodnota hladiny vody za 24 hodín, 7 dní, 30 dní, čo umožňuje priebežne monitorovať aj výdatnosť studne.

Webaplikácia má aj rôzne konfigurovateľné údaje, ktoré sú potrebné pre správne určenie výšky hladiny vody - hĺbka studne po dno (slúži ako kalibračná hodnota pre merania), nakoľko vyššia hladina = menšia hodnota medzi hladinou a senzorom, ktorý je umiestnený na vrchu studne.

Preto sa touto hodnotou odčítava meranie, aby sa zistila skutočná výška hladiny vody. Druhým meniteľným parametrom je priemer studne, ktorým je možné vykonať prepočet objemu studne v litroch s aktuálnou výškou hladiny a taktiež obsahuje aj odhad maximálnej hĺbky studne pri danom priemere pre čo najpresnejšie merania bez odrazov.

Tento odhad maximálnej hĺbky studne sa realizuje trigonometriou a umožňuje používateľovi lepšie vybrať senzor pre jeho požiadavky vzhľadom na rozmery jeho studne. Zdrojové kódy pre všetky tieto platformy, schéma zapojenia, knižnice pre senzor HC-SR04 sú obsiahnuté priamo vo webaplikácii. Dáta sú do webového rozhrania odosielané po HTTP / HTTPS protokole s POST payloadom.

Vhodné aj pre laikov, pre implementáciu webového rozhrania je dostupný .pdf dokument, ktorý krok po kroku vysvetľuje nastavenie a spustenie projektu na webhosting / lokálny webserver.
Projekt je možné vopred vyskúšať s vašim hardvérom na testovacom webovom rozhraní. Posledné prepočítané namerané údaje z webového rozhrania je možné prenášať na MQTT Broker (s iným mikrokontrolérom).

Dáta sú z webového rozhrania distribuované v JSON formáte. Na vyžiadanie možno vyskúšať vopred webaplikáciu s plnou funkcionalitou s vašim hardvérom. Dodávam výhradne softvérové riešenie. Hardvér, ani jeho montáž neponúkam.
Pri istej úprave webového rozhrania možno využiť aj iné typ snímačov výšky hladiny (hydrostatické, kapacitné, tlakové, optické...), ku ktorým však programovú implementáciu pre mikrokontrolér nevyhotovujem.


 
Poznámka : Pokiaľ chcete pridať hodnotenie, musíte sa prihlásiť.
Webwiki ButtonSeo servis