Как собрать надежный датчик протечки воды с использованием Arduino и ESP8266. Какие компоненты потребуются для проекта. Как правильно подключить и запрограммировать устройство. Как настроить оповещения о протечках.
Необходимые компоненты для сборки датчика протечки воды
Для создания беспроводного датчика протечки воды на базе Arduino и ESP8266 понадобятся следующие компоненты:
- Плата Arduino Uno или Arduino Nano
- WiFi-модуль ESP8266
- Датчик воды с цифровым выходом
- Макетная плата
- Соединительные провода
- Источник питания 5В (батарейный блок или адаптер)
Общая стоимость компонентов составит около 1000-1500 рублей в зависимости от выбранных моделей. Это недорого для создания полезного устройства, которое поможет вовремя обнаружить протечку и предотвратить затопление.
Схема подключения компонентов датчика протечки
Схема подключения компонентов достаточно проста:
- Подключите ESP8266 к Arduino через UART:
- VCC ESP8266 -> 3.3V Arduino
- TX ESP8266 -> RX Arduino
- RX ESP8266 -> TX Arduino
- Подключите датчик воды к Arduino:
- VCC датчика -> 5V Arduino
- GND датчика -> GND Arduino
- Цифровой выход датчика -> Digital Pin 2 Arduino
Обратите внимание, что ESP8266 работает от 3.3В, поэтому его нужно подключать к соответствующему выводу Arduino. Датчик воды обычно рассчитан на 5В питание.
Программирование Arduino для работы с датчиком протечки
Для программирования Arduino понадобится установить следующие библиотеки:
- ESP8266WiFi — для работы с WiFi-модулем
- PubSubClient — для работы по протоколу MQTT
Основная логика работы скетча:
- Инициализация WiFi-соединения и подключение к MQTT-брокеру
- Периодическое считывание показаний с датчика воды
- При обнаружении протечки — отправка уведомления через MQTT
- Переход в режим глубокого сна для экономии энергии
Вот пример базового кода для Arduino:
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
const char* ssid = "YOUR_WIFI_SSID";
const char* password = "YOUR_WIFI_PASSWORD";
const char* mqtt_server = "YOUR_MQTT_BROKER";
const int waterSensorPin = 2;
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
void setup() {
pinMode(waterSensorPin, INPUT);
Serial.begin(115200);
setup_wifi();
client.setServer(mqtt_server, 1883);
}
void loop() {
if (!client.connected()) {
reconnect();
}
client.loop();
int waterLevel = digitalRead(waterSensorPin);
if (waterLevel == HIGH) {
client.publish("home/water_leak", "Обнаружена протечка!");
}
delay(5000);
}
void setup_wifi() {
// Код подключения к WiFi
}
void reconnect() {
// Код переподключения к MQTT
}
Этот базовый код нужно будет доработать под конкретные требования вашего проекта.
Настройка оповещений о протечках
Для получения оповещений о протечках можно использовать различные способы:
- Отправка уведомлений на смартфон через мобильное приложение (например, Blynk или IoT MQTT Panel)
- Отправка SMS или email через сервисы вроде IFTTT
- Интеграция с системой умного дома для автоматического перекрытия воды
Выбор способа оповещения зависит от ваших предпочтений и возможностей. Главное — обеспечить надежную доставку уведомлений, чтобы вовремя среагировать на протечку.
Тестирование и установка датчика протечки
После сборки и программирования устройства необходимо провести его тщательное тестирование:
- Проверьте правильность подключения всех компонентов
- Убедитесь, что датчик корректно определяет наличие воды
- Протестируйте отправку уведомлений при срабатывании датчика
- Проверьте автономность работы от батарей
Для установки датчика выберите места потенциальных протечек — под раковиной, возле стиральной машины, в санузле. Датчик должен располагаться на полу или в поддоне.
Преимущества самодельного датчика протечки
Создание датчика протечки своими руками имеет ряд преимуществ по сравнению с готовыми решениями:
- Низкая стоимость — в несколько раз дешевле коммерческих аналогов
- Гибкость настройки под свои потребности
- Возможность интеграции в существующую систему умного дома
- Получение полезных навыков в электронике и программировании
При этом самодельное устройство при правильной сборке не уступает по надежности готовым решениям.
Возможные улучшения датчика протечки
Базовую версию датчика протечки можно усовершенствовать, добавив следующие возможности:
- Использование нескольких датчиков воды для охвата большей площади
- Добавление звуковой сигнализации при обнаружении протечки
- Измерение уровня заряда батареи и оповещение о необходимости замены
- Управление электромагнитным клапаном для автоматического перекрытия воды
- Ведение журнала событий с записью времени обнаружения протечек
Эти улучшения сделают датчик более функциональным и удобным в использовании.
Заключение
Создание беспроводного датчика протечки на базе Arduino и ESP8266 — интересный и полезный проект для домашнего умельца. Такое устройство поможет вовремя обнаружить протечку воды и предотвратить серьезный ущерб вашему жилищу. При этом стоимость самодельного датчика в разы ниже готовых коммерческих решений.
Процесс сборки достаточно прост и не требует глубоких знаний в электронике. Программирование также не вызовет сложностей, если следовать приведенным инструкциям. В результате вы получите надежное устройство, которое обеспечит вам душевное спокойствие и защиту от протечек.
Как сделать датчик протечки воды Ардуино своими руками — схема и видео
Мастер Отлада Водоснабжение 29 ноября 2018, 14:26
Автономные датчики протечки воды устанавливаются в местах, где необходим контроль утечек: в подвалах, машинных залах производств, погребах, бассейнах, емкостях для воды и т.п. Датчик нередко используют также для полива приусадебных грядок, газонов или комнатных цветов. Простота схемы и элементарный набор материалов позволяет собрать датчик воды для Ардуино самостоятельно. Ниже я расскажу подробнее, как сделать датчик протечки воды своими руками.
0 Обсудить 1 Читают
Содержание
- Что такое датчик протечки воды Arduino
- Как собрать датчик протечки своими руками
- Еще один способ изготовления датчика протечки воды
- Выводы
Что такое датчик протечки воды Arduino
Датчик представляет собой небольшое автономное устройство, которое подает звуковой и световой сигналы при попадании воды на контакты.
Немного об основе. Платформа Arduino используется для самостоятельного создания систем автоматики. Ее можно применять в самых разных сферах: игровых развлечениях, сельском хозяйстве, рекламном бизнесе и других областях.
На базе этой платформы можно изготовить также систему «умный дом». С помощью сервера Node.js можно управлять своим домом. Если нет возможности иметь под рукой интернет, можно получать данные при помощи SMS и MMS сообщений. Контроль за включением какого-либо прибора дома может быть необязательным, а без информации о протечках воды хозяину дома не обойтись. Для возможности отправки SMS и MMS сообщений платформу Arduino можно дополнить платой Edison производства компании Intel.
Как собрать датчик протечки своими руками
Для изготовления датчика протечки Arduino нам понадобится:
- Плата Arduino Uno;
- плата макетная;
- USB-кабель;
- датчик воды самодельный;
- один светодиод;
- один резистор на 220 Ом;
- Провод «папа-папа» и «папа-мама».
Для сборки датчика от протечек воды также понадобится небольшой набор электромонтажного инструмента.
- От колодки отрезаем три клеммника. Клеммники делаются из негорючего пластика и служат для соединения проводов металлическими винтовыми зажимами. Контактами нужно соединить гвозди с проводами, а также резистором. Каркасом датчика при этом будет служить корпус клеммника.
- Ослабляем контакты, открутив винты, и в крайние клеммники вставляем гвозди и предварительно зачищенные концы проводов.
- Остается подготовить контакты проводов для подключения полученного водяного датчика к плате Ардуино.
- Чтобы проверить правильность работы собранного датчика, необходимо собрать электрическую схему со светодиодом, который включается и выключается автоматически после подключения датчика воды к Ардуино.
- Собрав схему, подключите плату Arduino к компьютеру и загрузите соответствующий скетч. В конце статьи есть подробная видео инструкция по сборке такого датчика.
Еще один способ изготовления датчика протечки воды
- Изготовление контактных рельс. Физическая основа датчика утечек воды — тонкий пластик прямоугольной формы. Главный элемент такого типа датчика — две контактные рельсы, изготовленные из зачищенной от изоляции медной проволоки. В пластике с двух узких сторон просверлим отверстия (по два на расстоянии 1-2 мм с каждой стороны). Из зачищенной проволоки делаются две скобы длиной, соответствующей расстоянию между парами противоположных отверстий. Полученные рельсы из проволоки нужно закрепить изолентой или с помощью силиконового термопистолета.
- Пайка. Понадобится три куска провода с изоляцией разного цвета (красный, черный и желтый) и резистор 10 КОм. На рельсу, к которой будет подаваться питание, припаиваем красный провод. На вторую припаиваем желтый провод, затем к той же точке припаиваем конец сопротивления, а ко второму концу резистора припаиваем черный провод «земля».
- Подключение датчика. Подключение датчика делается по обычной схеме.
Пока на датчик не попадает вода, сопротивление между рельсами большое и на вывод подается «земля» или ноль. Появление воды между рельсами приводит к замыканию, сопротивление становится меньше 10 К и напряжение питания попадает на выход. После высыхания воды контакт пропадает и на выходе опять ноль.
Обработка данных зависит от желания хозяина: срабатыванием можно перекрывать запорные краны, отправлять СМС и т.д.
Схема датчика протечки воды для изготовления своими руками
Выводы
Датчик протечки воды стоит копейки и собирается очень быстро. Польза от такого устройства огромная: датчик позволяет предупредить об авариях сетей водоснабжения или предотвратить их, избежав серьезных моральных и материальных потерь.
- Датчики
- Своими руками
Датчик протечки воды.
Отправка сообщений в телеграм.Сегодня снова вернёмся к Телеграм. Будем делать систему, срабатывающую при протечки воды, с отправкой сообщения в бот Телеграм.
Для этого примера, я буду использовать вот такой датчик, но вы можете взять другой. Этот датчик имеет 3 вывода. Питание и сигнальный выход. Датчик работает с аналоговым входом Ардуино или ESP, что для нас не очень хорошо, так как в ESP всего 1 Аналоговый вход.
В Ардуино их много, так, что там проще.
Есть датчики которые имеют и Аналоговый и Цифровой выход. Можете взять такой. Но для цифрового выхода придётся немного переделать код.
Посмотрим что получилось.
При включении датчика в Телеграм бот приходит сообщение, что 
Теперь он готов к работе. Если на датчик попадёт вода, то в Телеграм придёт сообщение, что обнаружена протечка. Таких сообщений придёт 3, с интервалом в 10 секунд. Если датчик так и останется в воде, то больше сообщений не будет. Для дальнейшей работы надо протереть датчик или подождать пока он не высохнет.
Если хотите собрать себе такое же устройство, то давайте разбираться как это работает.
Сначала принцип работы. При попадании воды на датчик у него изменяется напряжение на выходе. При полостью сухом датчике оно равно примерно 0 вольт, а при полностью погружённом в воду стремиться к 3,3 вольта. Это напряжение питания поданное на датчик. Но крайних значений 0 , а особенно 3,3 вольта не будет никогда, поэтому мы и получаем вот такие значения.
Выходное напряжение датчика зависит от степени погружения датчика и ещё от многих параметров. Поэтому у каждого будут разные значения. У меня например больше 2 не поднималось. Это напряжение мы подаём на Аналоговый вход .
Он подключен к аналого-цифровому преобразователю. Так как АЦП у ESP8266 10-битный то на выходе мы получаем 1024 значения. От 0 до 1023. Для того чтобы получить обратно напряжение надо использовать вот эту формулу.
Всё, что я здесь сказал и показал нам для примера не понадобится. Это так, для общего развития.
А вот это нам будет нужно. Загружаем следующий скетч.
Значения которые приходят с датчика поступают на Аналоговый вход А0. Мы можем их считать функцией analogRead. Эти значения будут в диапазона от 0 до 1023. Если капнуть водой на датчик, значения изменятся. Посмотрите какое у вас значение. Вам надо будет его вставить в следующий код.
Давайте посмотрим ещё один скетч. Вставим значение которое мы определили в прошлом примере, и вставим чуть меньше, что бы срабатывало наверняка.
Принцип работы этого скетча в том чтобы при срабатывании датчика вывести в монитор порта текст Тревога, включить светодиод установленные на плате. Так как он подключен по инверсной схеме, то есть если приходит Высокий сигнал, то светодиод гаснет, а если Низкий, то загорается.
Если у вас всё работает верно то переходим к заключительному примеру.
Ну вот и самое интересное. Код отправки сообщений в Телеграм.
Я буду рассказывать в расчёте на то, что вы посмотрели вот это видео, про создание чат бота. Если вы его не смотрели и у вас ещё нет бота, то вам надо прерваться и создать бот.
В идеале, конечно лучше чтобы вы посмотрели и вот это видео, так как я использую немного переделанный код из того урока. Но это уже на ваше усмотрение.
Теперь скетч.
- Эти библиотеки уже должны быть установлены.
- Сюда вписываем настройки WIFI сети.
- Вставляем токен бота и ID чата, кстати, чатов может быть несколько. Я потом сделаю отдельное видео, как добавлять несколько чатов.
- Указываем, что датчик подключен к Аналоговому входу А0.
- Переменная для хранения состояния датчика. В начале она равна false.
- И количество сообщений которое будет отправлено в бот при обнаружении протечки. Если не указать количество, то сообщения в бот будут поступать бесконечно.
- Сюда я вынес значение полученное в прошлом примере. Когда капали на датчик что бы узнать порого срабатывания.
- Дальше делаем внутреннюю подтяжку – это спасёт нас от случайных значений на входе А0.
- Это код для соединения с WIFI сетью и получения IP адреса.
- А это первое сообщение боту, что датчик подключен и начал свою работу.
Если не указать количество, то сообщения в бот будут поступать бесконечно.Ни и сам код проверки.
Если на датчик попала вода и счётчик не равен 0, то отправить сообщение в бот, что обнаружена протечка.
Уменьшить счётчик на единицу и подождать 10 секунд.
Если условие всё ещё верно, то отправить новое сообщение, уменьшить счётчик и снова подождать 10 секунд.
Если датчик всё ещё в воде, то снова отправить сообщение, уменьшить счётчик и подождать 10 секунд.
А вот теперь условие не будет верно. Так как счётчик равен 0. И если датчик в воде, то нового сообщения не придёт.
Это сработает когда вы вытрите, или датчик сам подсохнет, и снова установит счётчик на тройку.
Датчик снова готов к работе.
Если вам интересна эта тема, то я могу снять ещё много видео про Использование Телеграм и не только про это.
Объём вашего интереса, я буду оценивать по количеству лайков и комментариев. Чем их будет больше, тем быстрее выйдет новое видео.
Ну, а если вам нравятся мои уроки, то ставьте лайк и делитесь моими видео, с другими. Это очень поможет мне в продвижении канала, а меня будет стимулировать выпускать уроки чаще и интереснее.
Вы видите ссылки на видео, которые, я думаю будут вам интересны. Перейдя на любое из этих видео вы узнаете что-то новое, а ещё поможете мне. Ведь любой ваш просмотр — это знак YOUTUBE, что это кому-то интересно и что его надо показывать чаще.
Спасибо.
А пока на этом всё.
Система обнаружения утечки воды
с использованием Arduino
Система обнаружения протечек воды с использованием Arduino
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
Отправлено 8 декабря 2021 г.
Опубликовано 3 января 2022 г.
DOI https://doi.org/10.24018/compute.2022.2.1.43
Аннотация просмотрена = 1205 раз
Раздел
Артикул
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
- Джума С. Тина
- Беатриса Б. Катеуле
- Годфри В. Лувемба
Университет Арди, Танзания
Университет Арди, Танзания
Университет Арди, Танзания
Реферат
Чистая вода является дефицитным ресурсом для жизни человека и подвергается нерациональному использованию из-за протечки водопроводных труб в крупных городах. Утечка водопроводных труб является большой проблемой во всем мире, из-за которой большинство органов по распределению воды сталкиваются с трудностями при обнаружении места неисправности.
Эта проблема утечки может быть вызвана несколькими факторами, такими как поломка трубопроводов из-за старения или продолжающихся строительных работ в городских городах, таких как Дар-эс-Салам, следовательно, из-за этого случая распределительные власти сталкиваются с трудностями, чтобы определить причину и дать им возможность принять меры. действие. Поэтому целью этого проекта была разработка системы обнаружения утечек воды на основе Интернета вещей. Был разработан прототип, состоящий из двух датчиков, встроенных в точки источника и назначения для измерения расхода воды. Результат показал, что объем воды, образовавшейся в начальной точке, можно сравнить с другим концом, чтобы определить, есть ли утечка. Уделение большего внимания расчету расстояния может привести к интересным выводам, которые объясняют дополнительные исследования систем мониторинга IoT.
Ключевые слова: Arduino uno, интернет вещей, обнаружение утечек, NodeMCU esp8266, датчик расхода воды
Ссылки
Диксит П.
Р., Чаудхари Х., Джадхав С., Джагтап К. Система обнаружения уровня воды и утечки с анализом качества на основе датчика для домашнего применения. Int J Innov Res Sci Eng Technol. 2017; 0072(5): 1721–1724.
Шиндхья, Р., Сими, В.П., Сатья, Э., Джанани, Б. Система мониторинга воды в реальном времени с использованием IoT. Int J Advanced Research в области компьютеров и коммуникаций Eng. 2017; 6(3): 378-380.
Маробхе, штат Нью-Джерси. Критический обзор услуг водоснабжения в городских и сельских районах Танзании. Водная политика. 2008 Февраль; 10 (1): 57-71.
Национальное бюро статистики. Перепись населения и жилищного фонда 2012 г.: Министерство финансов Танзании, 2013 г.
Нганьянюка К., Мартинес Дж., Весселинк А., Лунго Дж.Х., Георгиаду Ю. Доступ к услугам водоснабжения в Дар-эс-Саламе: считаем ли мы то, что имеет значение?. Международная среда обитания. 2014; 44: 358-66.
Сарасвати В. Система утечки воды с использованием Интернета вещей. Int J Innov Res Eng Manag.
2018; 5(2): 67–9.
Сурия СП. Интеллектуальная система обнаружения утечек воды из трубопроводов. Int J Appl Eng Res. 2017; 12(16): 5559–64.
Виджаякумар Т., Рамачандран Т., Виньешкумар М., Моханантини Н., Сараванан С. Система обнаружения и мониторинга утечек воды в домашних условиях с использованием IOT. J Netw Commun Emerg Technol. 2019; 9(4): 5–10.
Кейн С.Н., Мишра А., Датта А.К. Предисловие: Международная конференция по последним тенденциям в физике (ICRTP 2016). J Phys Conf Ser. 2016; 755 (1).
Геман М. Методологии разработки программного обеспечения. Proj Manag Крупная система с интенсивным использованием программного обеспечения. 2019: 49–66.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Как цитировать
Тина, Дж. С., Катеул, Б. Б., и Лувемба, Г. В. (2022). Система обнаружения протечки воды на Arduino. Европейский журнал информационных технологий и компьютерных наук , 2 (1), 1–4. https://doi.org/10.24018/compute.
2022.2.1.43
ESP8266 WiFi датчик протечки воды (дождь, влажность почвы)
Сервер EasyIoT датчик ESP8266 датчик протечки воды
В этом руководстве объясняется, как собрать датчик утечки воды ESP8266 Arduino с библиотекой ESP8266 EasyIoT и сервером EasyIoT. Его также можно использовать в качестве датчика дождя или влажности почвы.
Материалы:
-Модуль WiFi ESP8266
| ESP8266 ESP-01 Serial WIFI Wireless Transceiver Module | |
| $2.11 | |
| $17.00 |
| ESP8266 ESP-03 Serial WIFI Wireless Transceiver Module | |
| $2.07 | |
| 2,15 $ |
| ESP8266 Модуль последовательного беспроводного приемопередатчика ESP-12 WIFI | |
$2. 06 | |
| $1.75 |
| ESP8266 ESP-05 Serial WIFI Wireless Transceiver Module | |
| $1.88 |
| ESP8266 ESP-07 Serial WIFI Wireless Модуль приемопередатчика | |
| 2,18 $ | |
| 1,88 $ |
-Arduino
Подключите источник питания к датчику (Gnd и Vcc), а цифровой выход датчика — к цифровому выводу 2 Arduino.
