Незалежно від того, чи маєте ви бак для води в саду, басейн або ж для потреб будинку, бездротова сигналізація рівня води забезпечить вам спокій та контроль. Давайте розглянемо, як самостійно створити таку систему, адаптовану саме під ваші потреби.
Чому варто створити бездротову сигналізацію рівня води/солі в баку?
Раніше ми вже розглядали проєкт, де використовувався ультразвуковий датчик для вимірювання рівня води, з інтеграцією у Home Assistant. Той пристрій був єдиним блоком, з’єднаним дротами і потребував постійного живлення. Також для його роботи необхідна була наявність встановленого програмного забезпечення Home Assistant.
Сьогоднішній же проєкт передбачає використання двох модулів: передавача та приймача. Вони спілкуються між собою бездротовим способом, передаючи дані про рівень води чи солі в режимі реального часу. Для цього не потрібна робота Home Assistant, хоча при необхідності ви легко можете інтегрувати цю систему з ним.
Побудувавши бездротовий індикатор рівня води з сигналізацією, ви вирішуєте ряд проблем, які притаманні дротовим системам:
- Монтаж стає простішим, оскільки немає необхідності тягнути дроти через стіни чи стелі.
- Досить створити один передавач і встановити його на бак. Далі ви можете створити декілька приймачів і розмістити їх у потрібних місцях.
- Завдяки відсутності проводів, немає необхідності регулярно перевіряти їх на знос.
- Відсутність дротів також означає економію коштів.
- Розміщення приймача не обмежене, як у випадку з дротовими сигналізаторами.
- Зменшується ризик витоку напруги та ураження електричним струмом.
Що вам знадобиться
Для створення власної сигналізації рівня води вам знадобляться наступні компоненти:
- Мікроконтролер ESP8266 (наприклад, NodeMCU або D1 Mini).
- Модуль бездротового передавача та приймача 433 МГц (можна купити готовий або створити, використовуючи мікросхеми кодера HT12E/HT12D та відповідні модулі).
- Макетна плата або друкована плата.
- Перемички.
- Електронні компоненти (детальніше про них у електричних схемах).
- Паяльник і припій.
- Викрутка та плоскогубці.
- Літій-іонний акумулятор 4,2 В для передавача.
Крок 1: Розробка схеми для бездротової сигналізації бака з водою
Скористайтеся наступними електричними схемами та фотографіями, щоб правильно підключити всі необхідні елементи. Перед переходом до наступного кроку переконайтеся, що всі з’єднання виконані вірно, а також, що немає жодних помилок чи відсутніх сполук на вашій макетній або друкованій платі.
Схема приймача рівня води 433 МГц:
Готова схема приймача рівня води на макетній платі:
Схема передавача рівня води 433 МГц:
Схема передавача рівня води, зібрана на макетній платі:
У передавачі ви можете під’єднати чотири поплавкові вимикачі (з’єднайте загальний провід всіх вимикачів, а потім дроти даних). Розмістіть їх у баці, як показано на схемі. Коли рівень води досягне певного рівня, відповідний поплавковий вимикач замкнеться і передасть сигнал на приймач. Це викличе увімкнення відповідного світлодіода на приймачі.
Також можна використовувати металеві смужки, розмістивши їх на внутрішній стінці бака. Проте, якщо ви будете використовувати цю воду для пиття, краще використовувати поплавкові вимикачі або встановити ультразвуковий датчик рівня.
Крок 2: Перевірка бездротової сигналізації бака з водою
Перед установкою системи важливо перевірити її працездатність. Візьміть пусте відро і помістіть всередину всі поплавкові вимикачі. Розмістіть їх на різній висоті, як показано на схемі передавача.
Під’єднайте живлення до обох модулів. Почніть наповнювати відро водою. При підвищенні рівня, має спрацювати перший поплавковий вимикач, і на приймачі загориться відповідний світлодіод. По мірі заповнення, повинні загорітися і інші світлодіоди, коли інші вимикачі почнуть плавати.
Перевірте дальність зв’язку, віддаляючи приймач і передавач. Переконайтеся, що дані передаються успішно, а світлодіоди вмикаються/вимикаються відповідно до переданих даних.
Якщо потрібна більша дальність, спробуйте встановити антену (якщо вона йшла в комплекті, або ж придбайте її окремо для обох модулів).
Крок 3: Встановлення бездротової сигналізації рівня води в бак
Після завершення тестування, ви можете встановити сигналізацію в бак. Важливо, щоб модуль передавача був розміщений поза баком, в захищеному корпусі (наприклад, пластиковому контейнері, або надрукованому на 3D-принтері), герметизованому силіконом для захисту від вологи.
Крок 4: Підключення до Home Assistant для автоматизації
Ви можете під’єднати мікроконтролер NodeMCU або D1 Mini до схеми приймача, і зробити систему інтелектуальною. З’єднавши схему з Home Assistant, ви зможете налаштувати автоматизацію, наприклад, вимкнення насосу, коли бак заповнений, і навпаки.
Також ви зможете отримувати повідомлення про стан рівня води на свій смартфон.
Для цього необхідно розширити схему приймача, підключивши до неї NodeMCU або D1 Mini, як показано на схемі нижче. Після цього завантажте на контролер наведений нижче код, використовуючи ESPHome.
Детальніше про те, як працювати з ESPHome, компілювати прошивку і завантажувати її на NodeMCU або D1 Mini, можна дізнатися у нашому посібнику зі створення бездротового дверного дзвінка за допомогою Home Assistant.
Обов’язково вставте код нижче captive_portal:
captive_portal:
web_server:
port: 80
binary_sensor:
- platform: gpio
pin: GPIO16
name: "100% Water - Tank Full"
device_class: motion
- platform: gpio
pin: GPIO14
name: "75% Water"
device_class: motion
- platform: gpio
pin: GPIO12
name: "50% Water"
device_class: motion
- platform: gpio
pin: GPIO13
name: "25% Water"
device_class: motion
Ви також зможете переглядати стан системи через IP-адресу вашого NodeMCU або D1 Mini (після під’єднання до Wi-Fi і Home Assistant).
Економія води та енергії з бездротовою сигналізацією бака з водою, створеною своїми руками
Створення бездротової сигналізації рівня води є корисним і економічно вигідним проєктом. Ця система забезпечить вам спокій, дозволяючи економити воду, електроенергію та кошти. На відміну від дротових систем, вона легко встановлюється і підходить для тих, хто не хоче мати справу з прокладанням дротів.