Säästä vettä ja rahaa suihkun vesimittarilla: 15 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Kumpi käyttää enemmän vettä - kylpyamme tai suihku?

Mietin äskettäin tätä kysymystä ja tajusin, että en oikeastaan tiedä kuinka paljon vettä käytetään suihkussa. Tiedän, kun olen suihkussa, joskus ajatukseni vaeltelevat, kun ajattelen viileää uutta projektiideaa tai yritän päättää, mitä syödä aamiaiseksi, kun vesi vain vuotaa viemäriin. Veden kulutuksen vähentäminen olisi paljon helpompaa, jos tietäisin kuinka monta litraa kulutan joka kerta!

Tein vähän tutkimusta ja huomasin, että erilaiset suihkupäät voivat käyttää 9,5 litraa (2,5 gallonaa) minuutissa alle 6 litraan (1,6 litraa) minuutissa, jos sinulla on asennettuna virtauksenrajoitin. Hyvin vanha suihku voisi käyttää vielä enemmän vettä.

Päätin suunnitella ja rakentaa laitteen, joka näyttää suihkussa käytetyn veden kokonaistilavuuden, veden hinnan ja virtausnopeuden. Minulla on ollut tämä laite asennettuna muutaman viikon ajan, ja on todella kätevää saada reaaliaikainen lukema käytetystä vesimäärästä.

Tässä ohjeessa selitän, kuinka rakensin tämän. Tietenkään sinun ei tarvitse seurata minun vaiheitani tarkasti! On aina hyvä hyödyntää makaavia osia. Olen lisännyt linkit kaikkiin käyttämiisi osiin tai vastaavaan osaan, joka toimii.

Tarvikkeet

(Kaikki hinnat USD)

• Virtausanturi - 3,87 dollaria
• LCD -näyttö - 2,29 dollaria
• Arduino Nano - 1,59 dollaria
• Tehostusmuunnin - 1,88 dollaria
• LiPo -laturi - 1,89 dollaria
• Vedenpitävä vaihtokytkin - 0,93 dollaria (ei täsmälleen käyttämäni, mutta sen pitäisi toimia)
• Vedenpitävä painike - 1,64 dollaria
• Standoffs, M3 -ruuvit ja mutterit - 6,99 dollaria
• 2X naarasliitin 3,5 mm - 2,86 dollaria.
• Uros 3,5 mm pistoke - 1,48 dollaria
• 3,5 mm: n 3 tuuman kaapelikokoonpano - 3,57 dollaria
• USB -kaapelikokoonpano - 1,74 dollaria
• 1/2 "NPS-naaras-naarasliitin-1,88 dollaria
• 500 mAh 3,7 V LiPo -akku - 3,91 dollaria

Työkalut ja yleiset tarvikkeet

• Juotin & juote
• Johto
• Lankaleikkurit
• Langanpoistimet
• Kaksipuolinen teippi
• Phillips -ruuvimeisseli
• 3D -tulostin (valinnainen)

Vaihe 1: Vedeneristys

Tämän hankkeen vaikein puoli on tehdä koko tuotteesta vedenpitävä. Koska se asuu suihkussa, sen on kestettävä äärimmäistä kosteutta ja satunnaisia roiskeita. Noin 75% tähän projektiin käytetystä ajasta oli tämän osan keksiminen.

Minusta on kaksi vaihtoehtoa: suunnitella mukautettu 3D-painettu kotelo tai yrittää saada se toimimaan valmiilla kotelolla. Koska sain äskettäin oman 3D -tulostimen, päätin valita ensimmäisen vaihtoehdon.

Jos sinulla ei ole pääsyä 3D-tulostimeen, tässä on joitain valmiita koteloita, jotka olen havainnut olevan vedenpitäviä ja todennäköisesti toimivat. Huomaa, etten ole ostanut kumpaakaan näistä koteloista, joten en takaa, että kaikki komponentit mahtuvat sisälle!

Banggood - 100x68x50mm laatikko läpinäkyvällä kannella - 5,35 dollaria

Digikey - 130x80x70mm laatikko läpinäkyvällä kannella - 11,65 dollaria

Tästä eteenpäin, kun viittaan koteloon, puhun 3D -tulostetusta.

Vaihe 2: Oma 3D -tulostettu koteloni

Kun olin työskennellyt Fusion 360: ssä useita tunteja, keksin tämän kotelon. Siinä on kolme pyöreää aukkoa kahdelle 3,5 mm: n naarasliittimelle ja yhdelle kytkimelle. Kannessa on 16 mm: n reikä hetkelliselle painikkeelle ja suorakulmainen aukko seulalle sekä neljä kiinnitysreikää näytön pitämiseksi paikallaan. Kansi on erillinen osa ja siinä on huuli, joka estää kosteuden pääsyn sauman läpi. Laatikon kulmissa olevien neljän reiän on pidettävä kansi kiinni 30 mm: n erottimilla. Kaikki ruuvinreiät ovat halkaisijaltaan 3 mm, mikä sopii M3 -ruuviin.

Voit ladata STL -tiedostot Thingiverse -sivultani. Se voidaan tulostaa ilman lauttoja tai tukia, mutta käytin tukia vain turvallisuuden vuoksi. Käytin myös 100% täyteainetta. Koska seinät ovat niin ohuita, täyttöprosentin pienentäminen ei todellakaan muuta tulostusaikaa tai materiaalia, joten pidin sen vain 100%: ssa.

Jotta näyttö olisi näkyvissä, se voi joko työntyä ulos kotelon kannen aukon läpi tai sijoittaa läpinäkyvän ikkunan taakse. Koska näyttö ei saa altistua kosteudelle, olemme jumissa toisen vaihtoehdon kanssa. Valitettavasti 3D -tulostus läpinäkyvällä filamentilla on vielä lapsenkengissään, joten meidän on oltava hieman luovia.

Ratkaisuni oli luoda suorakulmainen aukko kannessa ja liimaa pala läpinäkyvää muovia jostakin kasvipakkauksesta. Tätä tekniikkaa voidaan käyttää, vaikka et käytä mukautettua koteloa; yksinkertaisesti leikkaa suorakulmio pois veitsellä tai Dremelillä. Tietenkin, jos käytät koteloa, jossa on läpinäkyvä kansi, tätä ei tarvita ollenkaan.

Paras lähde läpinäkyvälle muoville, jonka olen löytänyt, on pakkausten valmistus. Yleensä pinaatti tai muut lehtivihannekset tulevat suuriin kirkkaisiin muoviastioihin. Minun tapauksessani käytin pakkausta "pippuriseoksesta".

Halusin 5 mm: n ylityksen, joka antaa runsaasti pinta -alaa liimaamista varten, joten leikkasin 27 x 77 mm: n suorakulmion kirkasta muovia. Minun piti leikata kulmia hieman niin, että ruuvit sopivat. Suihkutin rivin superliimaa aukon kehän ympärille ja asetin kirkkaan muovin päälle. Lisäsin hiukan lisää liimaa reunan ympärille vain varmistaakseni, että se on suljettu.

Vinkki: Aseta osa pienen tuulettimen eteen liiman kuivumisen aikana. Kun superliima kuivuu, se pyrkii jättämään jälkeensä valkoisen jäännöksen, jota emme todellakaan halua läpinäkyvään ikkunaan. Käytin vanhaa 12V tuuletinta tietokoneen virtalähteestä. Annoin liiman seistä 12 tuntia varmistaakseni, että se on täysin kuiva.

Vaihe 3: Nestekidenäytön asennus

Kun läpinäkyvä ikkuna on kuivunut, nestekidenäyttö voidaan asentaa. Nestekidenäyttö on erittäin suosittu 16x2 merkin näyttö, jonka taakse on esijuotettu I²C-reppu. Suosittelen tämän näytön hankkimista I²C -käyttöliittymällä. Kaikkien rinnakkaislinjojen johdotus on melko ärsyttävää ja tuo lisää mahdollisuuksia virheisiin - I²C -versiossa on vain kaksi virtajohtoa ja kaksi johtoa signaalille.

Käytin neljää 10 mm: n seisokkia näytön kiinnittämiseen. Kummassakin vasteessa on toisessa päässä uros- ja toisessa sisäkierre. Pistin uroslangan nestekidenäytön reikien läpi ja kiristin M3 -mutterin jokaiseen. Sitten käytin neljää M3 -ruuvia kiinnittämään tukien naaraspäät kotelon kannen läpi. Sain tämän pakkauspaketin, jossa on 10 mm LCD -näytön asentamiseen ja pidemmät kannen pitämiseksi pohjassa. Lisäksi siinä on M3 -ruuvit ja mutterit, joten sinun ei tarvitse ostaa lisälaitteita.

Varmista, että mutterit ovat erittäin tiukalla, jotta ruuveja kiristettäessä esteet eivät käänny. Varmista myös, että et kiristä ruuveja liikaa, tai muovikansi voi vääntyä eikä tiivistyä kunnolla.

Nestekidenäytön 16 otsikkorivin rivin tulisi olla ylhäällä - varmista, ettet asenna LCD -näyttöä ylösalaisin!

Vaihe 4: Momentary -painikkeen asennus

Päätin käyttää tätä sairaan näköistä kromipainiketta etupaneelissa. Olen käyttänyt niitä aiemmissa projekteissa ja pidän todella niiden ulkonäöstä. Niiden on tarkoitus olla vedenpitäviä, ja niissä on kumirengas, joka estää kosteuden pääsyn koteloon kierteen läpi.

Tämä vaihe on melko suoraviivainen. Irrota mutteri, mutta pidä kumirengas kiinni. Työnnä painike kannen reiän läpi ja kiristä mutteri takapuolelta. Vältä kiristämästä mutteria liikaa, muuten kumirengas murtuu eikä toimi tarkoituksensa mukaisesti.

Vaihe 5: Virta- ja latauspiiri

Nyt kokoamme akun komponentit. Tämä sisältää akun, pääkytkimen, akun valvonta-/latauslevyn ja tehonmuuntimen.

Käyttämäni akku on 3,7 V: n 1500 mAh: n yksikennoinen litiumioniakku. Erityinen käyttämäni vedettiin rikki Playstation -ohjaimesta. Mikä tahansa yksikennoinen Li-Ion- tai LiPo-akku toimii niin kauan kuin se sopii koteloosi. Tämäntyyppinen akku on yleensä erittäin ohut ja litteä, joten voit todennäköisesti käyttää sitä kaksi kertaa suurempaa kuin minun ilman ongelmia. 18650-solu toimisi, mutta se ei sovi mukautettuun koteloon, joten sinun on suunniteltava oma tai käytettävä hyllystä valmistettua koteloa. Jos mahdollista, suosittelen pelastetun akun käyttöä (kuten minäkin), koska paristojen lähettäminen on usein kallista!

Akku on juotettava ensin TP4056 -latauslevylle. Jos haluat, voit juottaa JST RCY -liittimen akkuun ja laturiin mukavuuden vuoksi (tein tämän), mutta se ei ole välttämätöntä. Muista noudattaa oikeaa napaisuutta laturikortin merkintöjen mukaisesti, koska kortti ei ole suojattu paristojen napaisuudelta!

Juotetaan sitten johto laturin positiivisesta lähdöstä (joka sijaitsee akun positiivisen johdon vieressä) tehonmuuntimen positiiviseen tuloon. Juotos sitten johto negatiivisesta lähdöstä (negatiivisen akkujohdon vieressä) pääkytkimen yhteiseen (keskimmäiseen) nastaan. Lopuksi juota johto kytkimen normaalisti avoimesta tapista tehostinmuuntimen negatiiviseen tuloon. Jos kytket yleismittarin tehonmuuntimen lähtöön ja kytket pääkytkimen päälle, jännitteen pitäisi näkyä.

Koska Arduino, LCD -näyttö ja virtausanturi tarvitsevat 5 V: n, meidän on asetettava tehonmuuntimen lähtö 5V: ksi. Tämä saavutetaan kääntämällä potentiometrin nuppia pienellä ruuvimeisselillä. Kun pääkytkin on kytketty päälle, akku on kytketty ja yleismittari on kytketty tehostinmuuntimen lähtöön, käännä potentiometriä hitaasti, kunnes ulostulo näyttää 5 V. On vaikea saada tarkasti 5000 V: n lukemaa, mutta pyri jännitteeseen 4,9 V - 5,1 V.

Koska oma koteloni pidetään kiinni useilla ruuveilla, emme halua joutua avaamaan koteloa joka kerta, kun se on ladattava. Käytin tähän 3,5 mm kuulokeliitäntää. Tarkka liitin, jota käytin, on tämä Digikeyn liitin (jota kotelon aukot on mitoitettu), mutta tämän Banggoodin pitäisi toimia myös.

Asensin ensin liittimen kotelon alimpaan reikään. Koska se irrotetaan pistorasiasta suurimman osan ajasta ja on siten altis kosteudelle, on parasta asentaa se pohjaan, jotta vesi ei tippu sisälle. Lukkoaluslevyn asennuksen ja mutterin kiristämisen jälkeen juotin kaksi johtoa liittimen "kärki"-ja "holkki"-kielekkeisiin. Liittimen pistoke näkyy yhdessä huomautetuista kuvistani. Juotin "holkin" johdon toisen pään laturin negatiiviseen tuloon, mikro -USB -portin viereen. Lopuksi juotin "kärki" -johdon +5V -tyynyyn USB -portin toisella puolella. Laturin USB -porttia ei käytetä, koska USB -portin on vaikea saada kotelon läpi päästämättä kosteutta sisään.

Vaihe 6: Latauskaapeli

Koska käytämme latausporttina 3,5 mm: n ääniliitäntää, meidän on valmistettava sovitinkaapeli, jonka toisessa päässä on 3,5 mm: n urosliitin ja toisessa päässä USB A -liitin. Näin voimme käyttää mitä tahansa yleistä mobiililaitelaturia (kuten iPhone -laturia) tämän laitteen lataamiseen.

Voit ostaa USB -kaapelikokoonpanon, jonka toisessa päässä on USB A -liitin ja toisessa päässä tinatut johdot, mutta jos olet kuin minä, sinulla on luultavasti kymmenkunta satunnaista USB -kaapelia, joita et tarvitse. USB -kaapelikokoonpanon ostamisen sijaan sain juuri mikro -USB -A -kaapelin, jota en tarvinnut, ja katkaisin mikro -USB -liittimen.

Seuraavaksi irrotin valkoisen vaipan kaapelista ja paljasin vain kaksi johtoa: punainen ja musta lanka. Joissakin USB -kaapeleissa on neljä johtoa: punainen, musta, vihreä ja valkoinen. Vihreä ja valkoinen ovat tiedonsiirtoa varten, ja ne voidaan jättää huomiotta. Irrota eristys vain punaisista ja mustista johtimista.

Seuraavaksi tarvitset urospuolisen 3,5 mm: n pistokkeen. Käytin tätä Banggoodilta. Juotos punainen johto USB -kaapelista keskimmäiseen kielekkeeseen (joka on liittimen kärki) ja musta johto pitkähihaiseen kielekkeeseen. Katso kuvistani selvennystä.

Suosittelen aina 3,5 mm: n pistokkeen kytkemistä ennen USB -pistoketta, koska kaapelin kytkeminen voi aiheuttaa pistokkeen oikosulun metallipistokkeen poikki.

Vaihe 7: Tietoja virtausanturista

Otin tämän virtausanturin Banggoodilta hintaan 3,87 dollaria. Ennen käyttöä päätin tutkia, miten se toimii.

Suunnittelu on yllättävän yksinkertainen ja nerokas. Elektroniikka on täysin suljettu vedestä. On vapaasti pyörivä potkuri, joka pyörii hitaammin tai nopeammin virtausnopeudesta riippuen. Yhdessä vaiheessa potkurissa on magneetti. Anturin ulkopuolella on pieni osasto, joka sisältää pienen piirilevyn, jossa on kaksi komponenttia: vastus ja hallivaikutusanturi. Aina kun magneetti kulkee Hall-efekti-anturin ohi, se vaihtaa korkean ja matalan välillä. Toisin sanoen se vaihtaa 5V ja 0V välillä aina, kun potkuri pyörii.

Anturin lukemiseksi käytämme +5V punaista johtoa, negatiivista mustaa johtoa ja luemme digitaalisen signaalin keltaisesta johdosta. Oskilloskoopin valokuvasta näet, kuinka signaali muuttuu, kun virtaus kytketään päälle. Aluksi signaali on jatkuvasti nolla volttia. Kun virtaus alkaa, pulssien taajuus nousee nopeasti vauhtiin ja saavuttaa vakaan tilan.

Tietolomakkeen mukaan anturi antaa 450 pulssia litrassa. Tämä on tärkeää myöhemmin, kun kirjoitamme ohjelmistoa.

Vaihe 8: Virtausanturin johdotus

Virtausanturin mukana tulee 3-nastainen JST-XH-liitin. Tämä ei ole ihanteellinen, koska johdot ovat liian lyhyitä ja liittimessä on paljaita koskettimia, jotka voivat helposti oikosulkea eksyneillä vesipisaroilla. Tilasin tämän 3,5 mm: n ääniliitäntäkaapelin Digikeyltä. Se on 3 'pitkä, mikä on täydellinen pituus, ja siinä on tinatut johdot, mikä helpottaa juottamista. En suosittele yrittämään käyttää vanhaa kuulokejohtoa, koska niissä on yleensä erittäin ohut emaloitu lanka, joka on lähes mahdotonta juottaa.

Virtausanturissa on muovisuojus, jota pidetään kiinni kahdessa Phillips -ruuvissa. Irrota nämä ruuvit ja vedä piirilevy ulos. Sitä ei pidetä liimalla, se pidetään vain paikallaan muovisen kannen kanssa. Irrota seuraavaksi kolme johtoa lämmittämällä ne juotosraudalla ja nostamalla ne pois yksi kerrallaan.

Juotetaan sitten 3,5 mm: n äänikaapeli tyynyihin. Suosittelen sovittamaan värit samalla tavalla kuin minä. Tässä kokoonpanossa on +5V kärjessä, signaali renkaassa ja maadoitus holkissa. Tämä on sama kokoonpano, jota käytettiin latausporttiin, vaiheesta 6. Jos kytket laturin vahingossa anturiporttiin tai päinvastoin, laite ei vahingoitu.

Vaihe 9: Virtausanturin asennus

Tähän asti kaikki työmme on tapahtunut työpajassa. Mutta nyt on aika suunnata kylpyhuoneeseen!

Ensin irrotin suihkupään. Tämä paljasti lyhyen putken, joka ulkonee seinästä, 1/2 NPS -uroskierteellä. Kätevästi virtausanturimme kierteet ovat täsmälleen samanlaiset! Ainoa ongelma on, että anturissa on uroskierteitys molemmissa päissä, joten tarvitaan naaras-naaras-kytkentä.

Paikallisessa rautakaupassani oli 1/2 liittimiä messinkistä, raudasta ja PVC: stä. PVC -liitin oli halvin, joten sain sen. Vaikka jälkikäteen ajateltuna messinki tai teräs olisi näyttänyt paremmalta.

Kun olet saanut kytkimen, ruuvaa virtausanturi kytkimeen ja ruuvaa sitten kytkimen toinen pää putkeen. Virtausanturissa on nuoli, joka osoittaa aiotun virtaussuunnan. Varmista, ettet asenna sitä taaksepäin, muuten mittaukset voivat olla epätarkkoja. Kierrä lopuksi suihkupää virtausanturin päähän.

Tietenkin oletan, että suihkussasi on 1/2 NPS -lanka, kuten minullakin. Jos näin ei ole, sinun on hankittava ylimääräisiä sovittimia.

Vinkki: Lisää teflon-putkimiehen teippi kaikkiin kierteisiin ennen kuin ruuvaat osat yhteen vuotojen estämiseksi. Minulla ei ollut niitä käsillä, mutta aion lisätä tämän lähitulevaisuudessa.

Vaihe 10: Arduino & Perfboard

Koska joudumme tekemään paljon johdotuksia, on hyvä idea hankkia pala lautaa, jotta asiat saadaan hieman siistimmin. Leikkasin suorakulmion perfboardista noin 1 "2". Seuraavaksi laitoin Arduino Nanoni levyn keskelle ja merkitsin, mihin otsikkotapit menivät. Sitten leikkasin kaksi pituista naaraspuolista otsikkoa, kukin 15 nastaa pitkä. Juotin ne esilaudalle, johon aiemmin merkitsin. Näin voimme poistaa Arduinon ohjelmointia varten.

Vinkki: Merkitse Arduinon USB-portin suunta niin, että liität sen aina etulevyyn samalla tavalla.

Vaihe 11: Johdotus kaikkeen

Nyt on aika juottaa kaikki yhdessä! Olen lisännyt täydellisen kytkentäkaavion, jota voit seurata, tai katso alla olevat kirjalliset vaiheeni, jos haluat ohjaavamman lähestymistavan.

Ensin leikkasin urospuolisia nastatappeja ja juotin ne +5 V: n ja maadoitusten kiskoon. Sitten juotin vielä kaksi otsikkotappia, jotka on liitetty nastoihin A4 ja A5 Arduinossa. Näiden otsikoiden avulla voimme liittää nestekidenäytön naaras-naaras-puseroilla.

Seuraavaksi juotin pari johtoa tehostusmuuntimen lähdöstä +5V ja maadoituskiskoihin. Tämä antaa virtaa Arduinolle, nestekidenäytölle ja virtausanturille.

Sen jälkeen katkaisin kaksi johtoa ja liitin ne painikkeen liittimiin. Juotin yhden johdon maadoituskiskoon ja toisen digitaaliseen nastaan 3.

Juotoksen viimeinen osa on virtausanturi. Koska olemme jo kiinnittäneet 3,5 mm: n pistokkeen anturiin, meidän on vain juotettava 3,5 mm: n naarasliitin. Ensin juotin kolme johtoa - yksi kullekin liittimen kielekkeelle. Sitten työnsin tunkin kotelon läpi ja kiinnitin sen paikalleen mutterilla. Lopuksi juotin holkin maahan, kärjen +5V ja renkaan digitaaliseen nastaan 2.

Päätin käyttää digitaalisia nastoja 2 ja 3 painiketta ja virtausanturia varten, koska ne ovat laitteiston keskeytystappeja. Tämä helpottaa koodin kirjoittamista.

Nyt olemme lopettaneet juottamisen, mutta meidän on vielä kytkettävä nestekidenäyttö. Koska juotimme otsikot, tarvitsemme vain neljä naaras-naaras-hyppääjää. Kytke "Vcc" -nasta +5 V: een, "Gnd" -nasta maahan, "SCL" -tappi A5: een ja "SDA" -tappi A4: ään. Jotta LCD -näyttö mahtuu koteloon, meidän on taivutettava otsikkotapit taaksepäin. Tappien taivuttaminen edestakaisin useita kertoja väsyttää metallia ja aiheuttaa tapit rikkoutumaan, joten suosittelen taivuttamista vain kerran ja varovasti.

Nyt johdotus on valmis!

Vaihe 12: Ohjelmointi

Nyt kun laitteisto on kytketty, voimme ohjelmoida Arduinon.

Haluan, että ohjelmassa on seuraavat ominaisuudet:

• Ensimmäisellä rivillä näkyy nopeasti päivittyvä kokonaismäärä
• Näytä toisella rivillä veden kokonaiskustannukset tai virtausnopeus
• Kun suihku on käynnissä, painike vaihtaa kustannusten tai virtaaman näyttämisen välillä
• Kun suihku ei ole käynnissä, painikkeen pitäisi tyhjentää kaikki tiedot ja nollata näyttö
• Anturi on luettava keskeytysrutiinilla, jotta vältetään karkeat pollausmenetelmät
• Kun päivitämme näyttöä, meidän pitäisi päivittää vain muuttuneet arvot sen sijaan, että korvattaisimme koko näytön joka kerta (tämä aiheuttaisi huomattavaa välkkymistä)

Ohjelma noudattaa yksinkertaista rakennetta. Käyttämällä millis () -funktiota voimme luoda viiveitä, jotka eivät itse asiassa pysäytä ohjelman suorittamista. Katso tästä opetusohjelmasta esimerkki LED -valon vilkkumisesta ilman delay () -toimintoa.

Funktio millis () palauttaa millisekuntien määrän Arduinon käynnistämisen jälkeen. Luomalla muuttujan "previousMillis" ja vähentämällä Millis () - previousMillis (), voimme nähdä kuluneen ajan edellisestäMillis -päivityksestä.

Jos haluamme tapahtuvan jotain sekunnissa, voimme käyttää seuraavaa koodilohkoa:

if ((millis () - previousMillis)> = 1000) {

previousMillis = millis (); toggleLED (); }

Tämä tarkistaa, onko ero millis () (nykyinen aika) ja previousMillis (viimeinen aika) välillä suurempi tai yhtä suuri kuin 1000 millisekuntia. Jos näin on, ensimmäinen asia, jonka teemme, on asettaa aikaisempi Millis yhtä suureksi kuin nykyinen aika. Suoritamme sitten kaikki tarvittavat lisätoimenpiteet. Tässä esimerkissä vaihdamme LEDiä. Sitten poistumme tästä koodilohosta ja lopetamme loput silmukka () -funktiosta, ennen kuin palaamme alkuun ja toistamme sen uudestaan.

Tämän menetelmän käytön hyöty yksinkertaiseen delay () -funktioon verrattuna on se, että delay () asettaa ajanjakson ohjeiden väliin, mutta ei ota huomioon aikaa, joka kuluu silmukan () -funktion muiden ohjeiden suorittamiseen. Jos teet jotain, joka kestää kauemmin kuin vain LED -valon vilkkuminen, kuten nestekidenäytön päivittäminen, aika ei ole vähäpätöinen, ja muutaman jakson jälkeen se kasvaa. Jos päivität LCD -näyttöä kelloon, se muuttuu nopeasti epätarkkaksi ja jää jälkeen.

Joten nyt kun ymmärrämme ohjelman yleisen rakenteen, on aika lisätä ohjeet. Sen sijaan, että selittäisit jokaista koodiriviä täällä, suosittelen, että luet ensin liitteenä olevan vuokaavion, joka antaa korkean tason yleiskuvan ohjelman toiminnasta.

Kun olet nähnyt vuokaavion, katso liitteenä olevaa Arduino -koodia. Olen kommentoinut melkein jokaista riviä selventääkseni, mitä jokainen rivi tekee.

Koodissa on muutamia osia, joita haluat ehkä muuttaa. Tärkeintä on litran hinta. Kaupungissani vesi maksaa 0,2523 ¢ / litra. Etsi seuraava rivi ja muuta arvoa vastaamaan asumiskustannuksiasi:

const float COST_PER_LITRE = 0,2523; // litran hinta, senttiä, kaupungin verkkosivuilta

Jos haluat käyttää litraa enemmän kuin litraa, vaihda kaikki "LCD.print ()" -rivit, jotka viittaavat "L": ään tai "L/s": een "G" tai "G/s". Poista sitten seuraava rivi:

const float CONVERSION = 450,0; // pidä tämä kommentoimattomana litroina

… Ja poista tämä rivi:

const float CONVERSION = 1703,0; // poista tämä kommentti ja poista yllä oleva rivi gallonaa varten

On vielä yksi outo, jonka olet ehkä huomannut koodissani. Oletusmerkkijoukko ei sisällä "¢" -merkkiä, enkä halunnut käyttää dollareita, koska hinta näyttäisi suurimman osan ajasta "0,01 dollaria" tai vähemmän. Siksi minun oli pakko luoda oma hahmo. Tätä symbolia edustaa seuraava tavutaulukko:

tavu cent_sign = {B00100, B00100, B01111, B10100, B10100, B01111, B00100, B00100};

Tämän taulukon luomisen jälkeen erikoismerkki on "luotava" ja tallennettava.

lcd.createChar (0, sentin_merkki);

Kun tämä on tehty, tulostamme mukautetun merkin käyttämällä seuraavaa riviä:

lcd.write (tavu (0)); // print sentin merkki (¢)

Nestekidenäytössä voi olla enintään 8 mukautettua merkkiä. Lisätietoja tästä on täällä. Löysin myös tämän hyödyllisen online -työkalun, jonka avulla voit piirtää mukautetun merkin graafisen käyttöliittymän avulla, ja se luo automaattisesti mukautetun tavut.

Vaihe 13: Kannen sulkeminen

Lopulta olemme melkein valmiita!

On aika laittaa kaikki elektroniikka koteloon ja toivoa, että kansi sulkeutuu. Mutta ensin meidän on kiinnitettävä 30 mm: n rajoitukset. Ostamani standoff -paketti ei sisällä yhtä pitkiä, mutta siinä on 20 mm ja 10 mm, jotka voidaan kiinnittää yhteen. Ruuvasin neljä vastusta kotelon pohjassa oleviin reikiin neljällä M3 -ruuvilla (katso kuvat 1 ja 2). Muista kiristää ne tiukasti, mutta ei liian tiukasti, tai muovikotelo voi rikkoutua.

Nyt mahtuu kaikki elektroniikka sisälle. Kiinnitin laturin ja tehostusmuuntimen kanteen kaksipuolisella teipillä, kuten kolmannesta kuvasta näkyy. Sitten käärin sähköteipin kahden 3,5 mm: n liittimen paljaan metallin ympärille varmistaakseni, ettei mikään pääse oikosulkuun koskettamalla liittimiä.

Pystyin tekemään Arduinon sopivaksi asettamalla sen kyljelleen vasempaan alakulmaan USB -portti oikealle päin. Käytin enemmän kaksipuolista teippiä akun kiinnittämiseen kotelon pohjaan nestekidenäytön alla.

Lopuksi, kun kaikki on juuttunut enemmän tai vähemmän turvallisesti laatikkoon, kansi voidaan ruuvata alas neljällä muulla M3 -ruuvilla.

Vaihe 14: Testaus

Liitä ensin virtausanturin 3,5 mm: n liitin. Suosittelen tekemään tämän ennen laitteen käynnistämistä, koska pistoke voi muodostaa ei -toivotun yhteyden, kun se asetetaan paikalleen.

Kytke seuraavaksi päävirtakytkin päälle. Vaikka vettä ei juokse, etupaneelin painikkeen ei pitäisi tehdä mitään muuta kuin tyhjentää kokonaissumma ja tyhjentää näyttö. Koska summa on oletusarvoisesti nolla, painike ei näytä tekevän vielä mitään.

Jos laitat suihkun päälle, kokonaismäärän pitäisi alkaa kasvaa. Hinta näytetään oletuksena. Jos painat etupaneelin painiketta, virtausnopeus näkyy alarivillä. Etupaneelin painikkeen painaminen vaihtaa virtausnopeuden ja kustannusten välillä niin kauan kuin suihku on käynnissä. Kun suihku on pysähtynyt, etupaneelin painikkeen painaminen nollaa mittaukset ja tyhjentää näytön.

Asennus

Laitteen asentaminen riippuu suihkun asettelusta. Joissakin suihkussa voi olla reunus riittävän lähellä suihkupäätä, jotta voit yksinkertaisesti sijoittaa laitteen sinne. Suihkussani minulla on kori, johon on kiinnitetty imukupit, joiden sisään laitoin laitteen. Jos sinulla ei ole reunan tai korin ylellisyyttä, voit yrittää pitää laitetta seinää vasten kaksipuolisella imukupilla. Tämä toimii vain, jos käytät hyllystä valmistettua koteloa, jonka tausta on sileä, tai tulostit mukautetun kotelon tulostimelle, jossa on lasinen rakennuslevy. Jos kotelossasi on karkea tausta (kuten minulla), voit yrittää käyttää kaksipuolista teippiä, vaikka tämä saattaa jättää jäämiä suihkuseinään, jos yrität poistaa laitteen.

Ongelmien karttoittaminen

Näyttö on päällä, mutta taustavalo ei pala - varmista, että hyppyjohdin on asennettu kahteen nastaan I ² C -moduulin sivulla

Näyttö on tyhjä ja taustavalo päällä - tarkista, että I ² C -osoite on oikea suorittamalla I²C -skanneri

Näyttö on päällä, mutta arvot pysyvät nollassa - tarkista, että anturista tulee signaali mittaamalla nastan 2 jännite. Jos signaalia ei ole, tarkista, että anturi on kytketty oikein.

Näyttö on tyhjä taustavalon ollessa pois päältä - tarkista, että Arduinon virran merkkivalo palaa, ja tarkista, että näytössä on virtaa

Näyttö käynnistyy hetkeksi, sitten kaikki pysähtyy - olet todennäköisesti asettanut tehonmuuntimen jännitteen liian korkeaksi (komponentit eivät kestä enempää kuin 5 V)

Laite toimii, mutta arvot ovat väärin - varmista, että käyttämäsi virtausanturin konversiokerroin on sama, 450 pulssia litrassa. Eri antureilla voi olla eri arvot.

Vaihe 15: Aloita nyt veden säästäminen

Parannuksia

Ohjelmiston nykyinen versio toimii riittävän hyvin, mutta lopulta haluaisin lisätä mahdollisuuden saada erilaisia käyttäjiä (perheenjäseniä, kotihoitajia jne.). näyttää keskimääräisen vedenkulutuksen jokaiselle henkilölle. Tämä voisi kannustaa ihmisiä kilpailemaan vähimmäismäärän veden käytöstä.

Olisi myös hienoa saada tapa viedä laskentataulukossa tarkasteltavat tiedot, jotta ne voidaan piirtää. Sitten voit nähdä, mihin aikaan vuodesta ihmisillä on tiheämpi ja pidempi suihku.

Kaikki nämä ominaisuudet edellyttäisivät EEPROMin-Arduinon sisäänrakennetun haihtumattoman muistin-käyttöä. Tämä mahdollistaisi tietojen säilyttämisen myös laitteen sammuttamisen jälkeen.

Toinen hyödyllinen ominaisuus olisi akun ilmaisin. Tällä hetkellä ainoa merkki siitä, että laite on ladattava, on se, kun akunhallintakortti katkaisee virran. Olisi helppo kytkeä ylimääräinen analoginen tulo akun jännitteen mittaamiseksi. Jännitteenjakajaa ei tarvita, koska akun jännite on aina alle 5 V.

Jotkut näistä ideoista rajoittuvat ominaisuuksien hiipumiseen, minkä vuoksi en kehittänyt ohjelmistoa enempää.

Loppu on sinusta kiinni!

Ensimmäinen palkinto anturikilpailussa