Датчик дождя своими руками: Самостоятельная установка датчика дождя | Каталог самоделок

Оптический датчик дождя. Тест, разборка и схема подключения модуля

Если нужно компактное устройство, способное измерять количество осадков или запускать какую-либо автоматику когда идет дождь – используйте оптический датчик дождя RG11 – это новый и относительно недорогой детектор, подходящий для любительских и профессиональных целей, в том числе устройств мониторинга погоды. RG11 ощущает попадание воды на внешнюю поверхность с помощью лучей инфракрасного света. Он использует тот же принцип обнаружения, что и автомобильные датчики дождя, управляющих стеклоочистителями, и подходит практически для любого применения, где требуется надежный и чувствительный детектор.

Описание датчика RG-11

Датчик состоит из прозрачного полусферического купола, внутри которого отражается и постоянно контролируется набор из четырех световых лучей. Купол также закрывает круглую печатную плату, прикрепленную к прочному пластиковому монтажному кронштейну. Когда дождь или какая-либо другая причина появления воды начинает формироваться на внешней стороне купола, картина отражения луча изменяется, что может быть преобразовано схемой и прошивкой контроллера, обрабатывающий входной сигнал. По мере того как капли воды стекают, испаряются или заменяются свежими каплями, картина отражения изменяется и постоянно отслеживается, а выходы срабатывают соответствующим образом. Выход датчика обеспечивают замыкание контактов встроенного миниатюрного реле.

Датчик RG-11 нуждается в источнике внешнего питания для работы, хотя есть также немного менее чувствительный режим «микропитание», который может быть включен чтоб обеспечивать работу от низковольтной батареи при минимальном потреблении тока. Кроме того, датчик может быть настроен на работу в шести различных режимах. Каждый режим соответствует разному типу замыкания контактов реле (количество и время замыкающих импульсов) в ответ на обнаруженные капель дождя. Эти различные режимы работы программируются положениями DIP-переключателя.

DIP-переключатель программирования режимов датчика

• Режим 0 – Режим дождемера с переключением: возможны шаги 0,2, 0,01 и даже 0,001 мм и дюймовые эквиваленты.
• Режим 1 – Датчик с переменной чувствительностью к интенсивности дождя.
• Режим 2 – Датчик конденсации
• Режим 3 – Управление стеклоочистителями
• Режим 4 – Контроль орошения
• Режим 5 – Режим капли: фактически режим необработанных данных, в котором замыкания контактов проходят через сигналы обнаружения падения и позволяют обрабатывать необработанные данные капли извне.

Надо установить DIP-переключатели так, чтобы датчик RG-11 вел себя правильно для соответствующих целей. Установите DIP-переключатели в соответствии с инструкциями, приведенными в руководстве по эксплуатации RG-11. Как правило, несколько положений переключателя (5, 6 и 7) устанавливают общий режим работы, а другие (1, 2, 3, 4) регулируют поведение в режимах. Также обратите внимание, что релейный выход RG-11 рассчитан на 24 В током до 1 А. Таким образом, RG-11 не может управлять нагрузкой с напряжением 220 В переменного тока без внешнего реле. Также RG-11 требует источника питания 9–30 В постоянного тока или 9–26 В переменного.

Для простого проекта (например сигнализатора дождя), понадобится всего несколько дополнительных деталей.

На рисунке RG-11 подключен в режиме «идет дождь». Здесь SW5 – в DIP-переключателе – устанавливает режим дождя, а SW3 продлевает моностабильный выход на 15 минут. В этой конфигурации RG-11 включает реле и, следовательно, подключенную нагрузку, чтобы указать, что идет дождь, когда он достигнет заданной интенсивности.

Чтобы предотвратить постоянное включение и выключение нагрузки (дребезг), включена опция «моностабильное удлинение», позволяющая удерживать выход во включенном состоянии в течение 15 минут после прекращения дождя.

Дождемер RG-11 может питаться от внешнего источника питания 5 В через разъем J2. Это может быть полезно в проектах с микроконтроллерами. J2 – это разъем «программа / связь», предназначенный для программирования и тестирования. Контакт 1 J2 является клеммой заземления (GND / 0 В), а контакт 2 J2 – клеммой питания (VCC / + 5 В).

(6-контактный разъем J2 припаян на правой стороне печатной платы RG-11)

(нижняя сторона платы RG-11)

Разборка датчика дает лучшее представление о том, как он работает, поскольку можно видеть инфракрасные передатчики / приемники и то, как они расположены внутри оптики. Если снять печатную плату и перевернуть ее, получим доступ к необходимым соединениям для устройства, которым управляете, DIP-переключателям для настройки работы датчика и контакты для связи.

Датчик дождя для контроллеров полива

Датчик дождя для блокировки включения таймеров автоматического полива GA-323, GA-324, GA-325, GA-328-2, GA-322S при дожде, мокрой и сырой погоде.

Инструкция по эксплуатации GAS-301

Датчик дождя подключается к вашему контроллеру полива или таймеру, чтобы приостановить автоматическую программу полива во время или после дождя. Перед использованием датчика, внимательно прочитайте инструкцию по эксплуатации. Датчик дождя разработан таким образом, чтобы работать с большинством моделей таймеров и контроллеров полива, представленных на рынке. Для настройки совместной работы, обратитесь к инструкции от вашего таймера или контроллера полива.

ВНИМАНИЕ!!! При установке избегайте мест, где датчик дождя может полностью погружаться под воду. Не устанавливайте датчик дождя внутри водостока. Датчик дождя должен быть установлен в месте где, он сможет измерить естественное количество выпавших осадков.

Датчик Дождя GAS-301

• Для ручной проверки датчика дождя нажмите на шток (1). При нажатии на шток датчик должен остановить полив.
• Крышка регулятор (2) — с ее помощью можно установить порог срабатывания в зависимости от количества осадков. Датчик можно запрограммировать на срабатывание при средней сумме осадков: Змм, 6мм, 12мм, 19мм и 25мм.
• Универсальный монтажный кронштейн (З) — позволяет легко закрепить датчик на различных поверхностях (на водостоке, на крыше, и т. п.). Датчик дождя должен быть установлен вертикально.
• Провод подключения (4) — используется для подключения датчика дождя к таймеру или контроллеру полива.

Инструкция по регулировке

Перед установкой датчика дождя, проверьте настройку на порог срабатывания на крышке регулятора (2). Датчик Дождя может срабатывать (останавливать полив) на разных значениях средней суммы осадков (Змм, 6мм, 12мм, 19мм и 25мм). Чтобы установить нужный вам порог срабатывания, установите крышку регулятора в соответствующее положение.

ВНИМАНИЕ!!! Не применяйте порог срабатывания Змм в местах с сырым климатом.

Датчик дождя работает по схеме «нормально замкнутый». Проверьте в инструкции для вашего таймера или контроллера полива, для работы с каким датчиком он рассчитан, «нормально замкнутый» или «нормально разомкнутый».

Подключения датчика дождя

Для подключения датчика дождя необходимо вставить штекер на свободном конце провода в гнездо на корпусе таймера полива или контроллера. Иногда датчик подключается не в гнездо, а к клеммам контроллера полива. в этом случае, вам понадобиться отрезать коннектор на конце провода, оголить провода и подключить их к клеммам на таймере или контроллере полива.

Монтаж Датчика Дождя

Датчик дождя должен быть установлен вертикально. Для монтажа выберите место, расположенное максимально близко к контроллеру. Для корректной работы датчика, необходимо обеспечить к нему доступ осадков и солнечного света, такой же интенсивности, как на поливаемом участке. Убедитесь, что на датчик дождя не попадает влага из разбрызгивателей или водостока.

Идеальным местом монтажа датчика дождя является внешняя сторона водостока . Установите скобу крепления на край водостока и зафиксируйте датчик .
Датчик Дождя также может быть установлен на любой подходящей твердой поверхности, такой как сторона крыши, сарая или забора. Используйте для крепления два винта нержавеющей стали, поставляемых в комплекте.

 Особенности работы датчика дождя GAS-301 с контроллером GA-323:

Датчик дождя GAS-301 отключает программу полива после дождя.

В случае начала дождя во время полива, полив датчиком остановлен не будет!

Как собрать схему датчика дождя

представляет собой простую схему датчика дождя, которую может очень легко построить ученик школьного класса и использовать для демонстрации его относительно полезной функции, возможно, среди своих друзей или на выставке научной ярмарки.

Использование IC 555 в качестве компаратора

Схема в основном построена с использованием IC 555 в качестве компаратора и обычно настроена на определение низкого сопротивления через воду на соответствующих входах.

Давайте попробуем понять, как построить простую схему датчика дождя с использованием IC 555:

На рисунке мы видим довольно простую конструкцию, состоящую из одного активного компонента, которым является IC 555.

Кроме IC, схема просто включает в себя несколько дешевых пассивных компонентов, таких как резисторы и конденсаторы.

Мы знакомы с двумя важными режимами работы IC 555, а именно с нестабильным и моностабильным мультивибрационным режимом, однако IC устроен довольно необычно, совсем как компаратор.

Как это работает

Как показано на рисунке, сенсорные клеммы подключаются к положительному контакту и контакту № 2 микросхемы через резистор R1.

При попадании воды (вследствие дождя) на вышеуказанные входы здесь возникает низкое сопротивление. Предустановка P1 соответствующим образом настроена таким образом, чтобы любой тип воды на сенсорных входах запускал IC соответствующим образом.

Внезапное падение сопротивления на выводе № 2 микросхемы действует как импульс, который превышает потенциал на выводе № 2 более чем на 1/3 напряжения питания.

Эта активация мгновенно приводит к низкому уровню на выходе микросхемы, что приводит к включению подключенного зуммера. Схема зуммера подробно описана здесь, если вы хотите ее построить.

Пока сенсорный вход остается погруженным под воду, выходной сигнал продолжает работать в описанной выше ситуации.

Однако в тот момент, когда вода удаляется из указанных входных клемм, потенциал на контакте № 2 возвращается к уровню менее 1/3 напряжения питания, что приводит к повышению уровня выходного сигнала, возвращению его в исходное положение и отключению зуммера.

Описанная выше операция эффективно указывает на начало дождя, когда датчик правильно расположен для обнаружения.

Заряд внутри конденсатора C1 удерживает зуммер в течение некоторого времени даже после полного удаления воды из сенсорных входов.

Поэтому значение C1 должно быть выбрано соответствующим образом или может быть полностью устранено, если эта функция не требуется.

Изготовление сенсорного блока.

Объясняемая схема датчика дождя, очевидно, должна быть размещена в помещении, поэтому только клеммы датчика должны быть расположены снаружи с помощью длинных соединительных гибких проводов.

На рисунке показан простой способ изготовления сенсорного блока.

Используется небольшой пластик размером примерно 2 на 2 дюйма, и пара металлических винтов крепится к пластине. Расстояние между шнеками должно быть таким, чтобы никакая остаточная вода не могла застревать или закупориваться между ними, а образование воды поперек шнека обнаруживалось только до тех пор, пока продолжается дождь.

Провода от винтов должны быть аккуратно подключены к соответствующим точкам цепи. Цепь должна быть помещена в подходящий пластиковый корпус вместе с зуммером и батареей.

Перечень деталей

R1 = 1 МОм, R2 = 100 кОм,

P1 = 1 МОм предустановка, может быть заменена постоянным резистором 1 МОм

IC = 555, C1 = 10 мкФ/25 В,

Если приведенная выше схема кажется вам слишком сложной, то, возможно, вы могли бы реализовать ее с помощью одного транзистора и резистора, как показано на следующем рисунке:

Работа приведенной выше схемы довольно проста. Когда капли воды или капли дождя падают на сенсорное устройство, сделанное с помощью головок винтов, вода перекрывает головки винтов, позволяя небольшому электрическому току проходить через металл, вызывая срабатывание базы транзистора. Как только это происходит, транзистор начинает проводить и усиливает проводимость на своих клеммах коллектор/эмиттер.

Это приводит к включению подключенного зуммера, который теперь начинает гудеть или издавать звуковой сигнал, указывая на начало дождя снаружи и предупреждая об этом пользователя.

Генератор датчика дождя

Для приведенной выше схемы требуется готовый зуммер, поскольку он не имеет собственной схемы генератора. В следующей двухтранзисторной версии используется собственный генератор, поэтому готовый зуммер не требуется. Вместо этого будет достаточно небольшого динамика на 8 Ом, который можно использовать для создания резкого тона при обнаружении дождя.

Сенсорный блок снова собирается с помощью двух металлических винтов, закрепленных на пластиковом основании на расстоянии примерно одного сантиметра друг от друга.

Альтернативный датчик дождя/схема сигнализации с использованием микросхемы LM324

Альтернативную версию схемы сигнализации дождя можно увидеть ниже с использованием одной микросхемы LM324

О компании Swagatam

разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

☔ Дождемер Zigbee своими руками — Делитесь своими проектами!

посылка (Паррель) 14 декабря 2020 г., 18:16

#1

Последнее обновление: февраль 2023 г.

Сегодня я хочу поделиться с вами тем, как я сделал беспроводной датчик дождя Zigbee с батарейным питанием за 20 долларов. Он измеряет количество осадков в миллиметрах или дюймах. Кроме того, срок службы батареи составляет +2 года!

IMG_23312860 × 2116 1,35 МБ

Датчик двери/окна (https://aliexpress.com/item/32991903307.html)

 датчик:
  - платформа: history_stats
    имя: сальто Rainsensor
    entity_id: binary_sensor.rainsensor_on_off # Датчик акара
    состояние: выключено
    тип: счет
    start: '{{ now(). replace(час=0, минута=0, секунда=0) }}'
    конец: '{{ сейчас() }}'
 

 шаблон:
  - датчик:
      - название: Осадки сегодня
        unit_of_measurement: мм
        state_class: total_increasing
        unique_id: rainfall_today
        состояние: >-
          {% set count = States('sensor.rainsensor_flips') | интервал (0) %}
          {% набор мм = количество * 0,30303 %}
          {%, если количество >= 0 %}
            {{ мм|круглый(1, 'пол') }}
          {% конец%}
        # Если у вас есть проблемы с удвоением истории датчика после перезапуска HA, добавьте строку ниже (@BigG)
        доступность: "{{ (состояния ('sensor.rainsensor_flips') не в ('неизвестно', 'недоступно')) }}"
 

utility_meter:
  дождь_неделя:
    источник: sensor.rainfall_today
    цикл: еженедельно
    уникальный_ид: rainfall_week
  rain_month:
    источник: sensor.rainfall_today
    цикл: ежемесячно
    unique_id: rainfall_month
  дождь_год:
    источник: sensor.rainfall_today
    цикл: ежегодно
    unique_id: rainfall_year
 

 binary_sensor:
  - платформа: тенденция
    датчики:
      rainfall_trend:
        entity_id: sensor.rainfall_today
        max_samples: 2
 

 шаблон:
  - датчик:
      - название: "Интенсивность дождя"
        unit_of_measurement: 'мм/ч'
        state_class: измерение
        unique_id: rainfall_per_hour
        состояние: >-
          {% set rain_hour = ((state_attr('binary_sensor.rainfall_trend', 'градиент') | float(0)) * 3600) | раунд(1, 'пол') %}
          {% если rain_hour >= 0 %}
            {{час_дождя}}
          {% еще %}
            {{ 0 }}
          {% конец%}
 

 type: custom:apexcharts-card
graph_span: 30 дней
заголовок:
  показать: правда
  Название: Дождь
  show_states: правда
охватывать:
  начало: день
  смещение: '-29d'
ряд:
  - объект: sensor.