كيــــف يعمل مستشعر المــــطر ومـواجـــهه مـــع الاردويــنـــو اكتب تعليقُا

تم نشر هذا المشروع لجميع الأشخاص المهتمين في مجال تصنيع وابتكار المشاريع الإلكترونية والبرمجية، و نود التنويه أن موقع انا الكتروني يخلي مسؤوليته التامة في حال لم يعمل المشروع لدى العميل أو في حال الاستخدام الخاطئ للمكونات الإلكترونية والكهربائية التي قد تؤدي لحدوث الحرائق أو غيرها لا سمح الله.

ـ

نظرًا لأنه لا يمكن التنبؤ بالطقس ، فمن السهل أن تترك المناور مفتوحة ، ولكن يمكن أن تبدأ الأمطار فجأة ، مما يجعل المناطق الداخلية عرضة للخطر . مع مستشعر المطر هذا ، يمكنك إيقاف ذلك .

يمكنك استخدام هذا المستشعر لمراقبة المطر أو الثلج البارد أو الذائب وإرسال طلبات الإغلاق إلى دوائر إلكترونية أو نوافذ أو مظلات أو نوافذ سقفية كلما تم اكتشاف المطر .

كيف يعمل مستشعر المطر ؟

عمل مستشعر المطر بسيط للغاية .

تعمل لوحة الاستشعار مع سلسلة من خطوط أو مسارات النحاس المكشوفة ، معًا كمقاوم متغير (تمامًا مثل مقياس الجهد) الذي تختلف مقاومته وفقًا لكمية المياه الموجودة على سطحه .

1
2

هذه المقاومة تتناسب عكسيا مع كمية الماء :

  • كلما زاد عدد الماء الموجود على السطح ، فهذا يعني توصيلية أفضل وسيؤدي إلى انخفاض المقاومة 
  • كمية المياه الأقل على السطح تعني ضعف التوصيل وستؤدي إلى مقاومة أعلى .

ينتج المستشعر جهد إخراج وفقًا للمقاومة ، والتي من خلال القياس يمكننا تحديد ما إذا كانت السماء تمطر أم لا .

نظرة عامة على مستشعر المطر

يحتوي مستشعر المطر النموذجي على مكونين .

1 –  لوحة الاستشعار :

يحتوي المستشعر على وسادة استشعار مع سلسلة من خطوط النحاس المكشوفة التي يتم وضعها في العراء ، ربما فوق السطح أو حيث يمكن أن تتأثر بهطول الأمطار .

عادة ما تكون هذه الخطوط غير متصلة ولكن يتم سدها بالماء .

Rain-Sensor-Probe
2 – الوحدة الالكترونية :

يحتوي المستشعر أيضًا على وحدة إلكترونية تربط لوحة الاستشعار بأردوينو .

تقوم الوحدة بإنتاج جهد إخراج وفقًا لمقاومة لوحة الاستشعار ويتم توفيرها عند دبوس الإخراج التناظري (AO) .
يتم تغذية نفس الإشارة إلى LM393 High Precision Comparator لترقيمها وجعلها متاحة في دبوس الإخراج الرقمي (DO) .

d7a498634a6908efc58b575154aa8d44 - Copy (3)

تحتوي الوحدة على مقياس الجهد المدمج لتعديل حساسية المخرجات الرقمية (DO) .

يمكنك تعيين عتبة باستخدام مقياس الجهد . بحيث عندما تتجاوز كمية المياه قيمة العتبة ، ستقوم الوحدة بإخراج LOW على خلاف ذلك عالي .

قم بتدوير المقبض في اتجاه عقارب الساعة لزيادة الحساسية وعكس عقارب الساعة لتقليله .

بصرف النظر عن هذا ، تحتوي الوحدة على مصباحين . سوف يضيء مصباح الطاقة عند تشغيل الوحدة . سوف يضيء مصباح الحالة عند انخفاض الناتج الرقمي .

d7a498634a6908efc58b575154aa8d44 - Copy (2)

أطراف مستشعر المطر

مستشعر المطر سهل الاستخدام للغاية ويحتوي على 4 دبابيس فقط للاتصال .

Rain-Sensor-Module-Pinout
  • AO  يعطينا دبوس AO إشارة تناظرية بين قيمة العرض (5 فولت) إلى 0 فولت .
  • DO  دبوس يعطي الإخراج الرقمي من الدوائر المقارنة الداخلية . يمكنك توصيله بأي دبوس رقمي على الاردوينو أو مباشرة إلى مرحل 5V أو جهاز مشابه .
  • GND هو اتصال الأرض .
  • VCC يوفر الطاقة للمستشعر . يوصى بتشغيل المستشعر بين 3.3 فولت و 5 فولت . يرجى ملاحظة أن الناتج التناظرية سوف تختلف تبعا للجهد الذي يتم توفيره للمستشعر .

أسلاك - ربط مستشعر المطر مع اردوينو

دعنا نربط جهاز استشعار المطر مع الاردوينو .

تحتاج أولاً إلى تزويد المستشعر بالطاقة . لذلك قد تقوم بتوصيل دبوس VCC على الوحدة إلى 5V على اردوينو .

ومع ذلك ، فإن إحدى المشكلات المعروفة الشائعة لدى هؤلاء الشيوخ هي عمرهم القصير عند تعرضهم لبيئة رطبة . وجود قوة مطبقة على لوحة الاستشعار باستمرار ، يسرع معدل التآكل بشكل كبير .
للتغلب على هذا ، نوصيك بعدم تشغيل جهاز الاستشعار باستمرار ، ولكن قم بتشغيله فقط عند قراءة القراءات .

طريقة سهلة لتحقيق ذلك هي توصيل دبوس VCC بدبوس رقمي من الاردوينو وتعيينه على HIGH أو LOW حسب متطلباتك .

كما أن إجمالي الطاقة المستخرجة من الوحدة (مع إضاءة كل من مؤشر LED) تبلغ حوالي 8 مللي أمبير ، لذلك لا بأس في تشغيل الوحدة من دبوس رقمي على الاردوينو .

لذلك ، دعونا نوصيل دبوس VCC على الوحدة إلى الطرف الرقمي رقم 7 من الاردوينو و GND pin إلى الأرضي .
أخيرًا ، قم بتوصيل DO على الوحدة إلى الطرف الرقمي رقم 8 في الاردوينو .

الرسم التوضيحي التالي يوضح الأسلاك .

Wiring-Rain-Sensor-with-Arduino
تنبيه : في حال لم تكن متأكد من قدرتك على تنفيذ خطوات المشروع يرجى استشارة شخص متخصص في هذا المجال.

كشف المطر - كود الاردوينو

بمجرد بناء الدائرة ، قم بتحميل الكود التالي على الاردوينو الخاص بك .

الآن ضع مستشعر المطر في مكان يمكن أن يقع فيه هطول الأمطار مباشرة في المستشعر ، وربما فوق السطح . ضعها أيضًا مائلة قليلاً (~ 20 درجة) لتسهيل تدفق الماء .

لاحظ أن الوحدة الإلكترونية غير مصممة لتكون مقاومة للماء ، احرص على تثبيتها حتى تتلامس لوحة الاستشعار فقط مع الماء .

لتحميل الكود البرمجي اضغط هنا
// Sensor pins
#define sensorPower 7
#define sensorPin 8

void setup() {
  pinMode(sensorPower, OUTPUT);

  // Initially keep the sensor OFF
  digitalWrite(sensorPower, LOW);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  //get the reading from the function below and print it
  int val = readSensor();
  Serial.print("Digital Output: ");
  Serial.println(val);

  // Determine status of rain
  if (val) {
    Serial.println("Status: Clear");
  } else {
    Serial.println("Status: It's raining");
  }

  delay(1000);	// Take a reading every second
  Serial.println();
}

//  This function returns the sensor output
int readSensor() {
  digitalWrite(sensorPower, HIGH);	// Turn the sensor ON
  delay(10);							// Allow power to settle
  int val = digitalRead(sensorPin);	// Read the sensor output
  digitalWrite(sensorPower, LOW);		// Turn the sensor OFF
  return val;							// Return the value
}

بمجرد تحميل الكود ، افتح نافذة Serial Monitor لمشاهدة الإخراج من الاردوينو . يجب أن تشاهد الإخراج الرقمي عالية عندما يكون الطقس صافياً . لرؤيتها تستشعر الماء ، يمكنك رش بعض الماء على لوحة الاستشعار .

Rain-Sensor-Output

أنتهت !!!

اترك تعليقاً



لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *