كيفية بناء نظام مراقبة المياه باستخدام أردوينو لمنزلك
الماء مورد ثمين لا غنى عنه للحياة. ومع تزايد المخاوف بشأن ندرة المياه وتلوثها، بات من الضروري أكثر من أي وقت مضى مراقبة استهلاك المياه وترشيده. إحدى طرق القيام بذلك هي بناء نظام مراقبة مياه منزلي باستخدام أردوينو. أردوينو منصة إلكترونية مفتوحة المصدر تتيح لك إنشاء مشاريع تفاعلية. في هذه المقالة، سنرشدك خلال عملية بناء نظام بسيط لمراقبة المياه باستخدام أردوينو.
لبناء نظام مراقبة استهلاك المياه، ستحتاج إلى بعض المكونات الأساسية، وهي: لوحة أردوينو، وحساس تدفق المياه، وصمام لولبي، وشاشة عرض. يُستخدم حساس تدفق المياه لقياس كمية المياه المتدفقة عبر الأنبوب، بينما يُستخدم الصمام اللولبي للتحكم في تدفق المياه. ستعرض لك شاشة العرض بيانات استهلاك المياه في الوقت الفعلي.
الخطوة الأولى في بناء نظام مراقبة المياه هي توصيل حساس تدفق المياه بلوحة أردوينو. يحتوي حساس تدفق المياه على ثلاثة أطراف: VCC وGND وOUT. قم بتوصيل طرف VCC بطرف 5 فولت على لوحة أردوينو، وطرف GND بطرف GND، وطرف OUT بطرف رقمي، مثل الطرف 2. بعد ذلك، قم بتوصيل صمام الملف اللولبي بلوحة أردوينو. يحتوي صمام الملف اللولبي على طرفين: VCC وGND. قم بتوصيل طرف VCC بطرف 5 فولت على لوحة أردوينو، وطرف GND بطرف GND.
| نموذج | وحدة التحكم الحثية للتوصيلية/التركيز CIT-8800 |
| تركيز | 1. هيدروكسيد الصوديوم: (0-15)% أو (25-50)%؛ 2. حمض النيتريك: (0-25)% أو (36-82)%؛ 3. منحنيات تركيز يحددها المستخدم |
| الموصلية | (500~2,000,000) ميكروسيمنز/سم |
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة | (250~1,000,000) جزء في المليون |
| درجة حرارة. | (0~120) درجة مئوية |
| دقة | الموصلية: 0.01 ميكروسيمنز/سم؛ التركيز: 0.01%؛ إجمالي المواد الصلبة الذائبة: 0.01 جزء في المليون؛ درجة الحرارة: 0.1 درجة مئوية |
| دقة | الموصلية: (500~1000) ميكروسيمنز/سم ±10 ميكروسيمنز/سم؛ (1~2000) ملي سيمنز/سم ±1.0% |
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة: مستوى 1.5، درجة الحرارة: ±0.5 درجة مئوية | |
| التعويض المؤقت | نطاق درجة الحرارة: (0~120) درجة مئوية؛ العنصر: Pt1000 |
| منفذ الاتصال | بروتوكول RS485.Modbus RTU |
| خرج تناظري | قناتان معزولتان/قابلتان للنقل (4-20) مللي أمبير، جهاز/مرسل للاختيار |
| مخرج التحكم | مفتاح كهروضوئي شبه موصل ثلاثي القنوات، مفتاح قابل للبرمجة، نبض وتردد |
| بيئة العمل | درجة الحرارة (0~50) درجة مئوية؛ الرطوبة النسبية <95% (بدون تكثيف) |
| بيئة التخزين | درجة الحرارة (-20~60) درجة مئوية؛ الرطوبة النسبية ≤85% (بدون تكثف) |
| مزود الطاقة | تيار مستمر 24 فولت + 15% |
| مستوى الحماية | IP65 (مع غطاء خلفي) |
| الأبعاد | 96 مم × 96 مم × 94 مم (ارتفاع × عرض × عمق) |
| حجم الثقب | 91 مم × 91 مم (ارتفاع × عرض) |
بعد توصيل المكونات، يمكنك البدء بكتابة برنامج نظام مراقبة المياه. سيقرأ البرنامج البيانات من مستشعر تدفق المياه ويعرضها على الشاشة. كما سيتحكم في صمام الملف اللولبي لتنظيم تدفق المياه. يمكنك تخصيص البرنامج لضبط عتبات استهلاك المياه وتلقي تنبيهات عند تجاوز هذه العتبات.
بعد كتابة الكود، قم بتحميله إلى لوحة أردوينو واختبر نظام مراقبة المياه. ستظهر لك بيانات استهلاك المياه في الوقت الفعلي على الشاشة. يمكنك أيضًا اختبار صمام الملف اللولبي عن طريق تشغيله وإيقافه للتحكم في تدفق المياه. إذا كان كل شيء يعمل بشكل صحيح، فقد نجحت في بناء نظام مراقبة مياه لمنزلك.
| رقم الموديل | وحدة التحكم الإلكترونية CIT-8800 لقياس التوصيلية الحثية / التركيز | |
| نطاق القياس | الموصلية | 0.00 ميكروسيمنز/سم ~ 2000 ملي سيمنز/سم |
| تركيز | 1. هيدروكسيد الصوديوم، (0-15)% أو (25-50)%؛ | |
| 2. حمض النيتريك (لاحظ مقاومة التآكل للمستشعر) (0-25)% أو (36-82)%؛ | ||
| 3. منحنيات التركيز المحددة من قبل المستخدم. | ||
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة | 0.00 جزء في المليون ~ 1000 جزء في التريليون | |
| درجة حرارة. | (0.0 ~ 120.0) درجة مئوية | |
| دقة | الموصلية | 0.01 ميكرو سيمنز/سم |
| تركيز | 0.01% | |
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة | 0.01 جزء في المليون | |
| درجة حرارة. | 0.1 درجة مئوية | |
| دقة | الموصلية | 0 ميكروسيمنز/سم ~ 1000 ميكروسيمنز/سم ± 10 ميكروسيمنز/سم |
| 1 ملي سيمنز/سم ~ 500 ملي سيمنز/سم ±1.0% | ||
| 500 مللي سيمنز/سم ~ 2000 مللي سيمنز/سم ±1.0% | ||
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة | المستوى 1.5 | |
| درجة حرارة. | ±0.5 درجة مئوية | |
| التعويض المؤقت | عنصر | Pt1000 |
| يتراوح | تعويض خطي (0.0~120.0) درجة مئوية | |
| خرج التيار (4~20) مللي أمبير | القنوات | قنوات مزدوجة |
| سمات | معزول، قابل للتعديل، قابل للعكس، مخرج 4-20 مللي أمبير، وضع الأجهزة/المرسل. | |
| مقاومة الحلقة | 400 أوم (كحد أقصى)، تيار مستمر 24 فولت | |
| دقة | ±0.1 مللي أمبير | |
| جهة اتصال التحكم | القنوات | ثلاث قنوات |
| اتصال | مخرج مرحل كهروضوئي | |
| قابل للبرمجة | مخرج قابل للبرمجة (درجة الحرارة، الموصلية/التركيز/إجمالي المواد الصلبة الذائبة، التوقيت) | |
| سمات | يمكن ضبط درجة الحرارة، والتوصيلية/التركيز/إجمالي المواد الصلبة الذائبة، والتوقيت، واختيار الوضع المفتوح/المغلق/التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي | |
| المقاومة | 50 مللي أمبير (كحد أقصى)، تيار متردد/مستمر 30 فولت (كحد أقصى) | |
| نقل البيانات | بروتوكول RS485 وMODBUS | |
| مزود الطاقة | تيار مستمر 24 فولت ± 4 فولت | |
| استهلاك | <5.5 واط | |
| بيئة العمل | درجة الحرارة: (0~50) درجة مئوية، الرطوبة النسبية: ≤85% رطوبة نسبية (بدون تكثف) | |
| تخزين | درجة الحرارة: (-20~60) درجة مئوية، الرطوبة النسبية: ≤85% رطوبة نسبية (بدون تكثف) | |
| مستوى الحماية | IP65 (مع غطاء خلفي) | |
| أبعاد المخطط | 96 مم × 96 مم × 94 مم (ارتفاع × عرض × عمق) | |
| أبعاد الثقب | 91 مم × 91 مم (ارتفاع × عرض) | |
| تثبيت | تركيب سريع على اللوحة | |
ختامًا، يُعدّ بناء نظام مراقبة استهلاك المياه باستخدام أردوينو طريقةً بسيطةً وفعّالةً لتتبّع استهلاك المياه في منزلك وترشيده. فمن خلال مراقبة استهلاك المياه لحظيًا، يمكنك تحديد مواطن الهدر واتخاذ خطوات لترشيد الاستهلاك. ومع تزايد أهمية ترشيد استهلاك المياه، يُشكّل نظام مراقبة استهلاك المياه أداةً قيّمةً لأصحاب المنازل. فلماذا لا تُجرّبه وتبدأ بمراقبة استهلاكك للمياه اليوم؟
