Wasserstandssensor Selber Bauen
In diesem Projekt zeige ich dir, wie du mit einem Ultraschallsensor, einem Display und einem Arduino Board eine professionelle Pegelstand Anzeige selber bauen kannst.
Der verbaute Ultraschallsensor HC SR04 misst den Abstand zur Wasseroberfläche und sendet diese Werte an das Arduino Board. Die Messwerte werden vom Mikroprozessor in Prozentwerte umgerechnet und auf dem angschlossenem Display angezeigt.
Zusätzlich verbaute LEDs sowie ein kleiner Piezo-Lautsprecher melden den aktuellen Status.
Du kannst den Code individuell verändern und auf jeden beliebigen Tank/Behälter anpassen.
Am besten setzt man den Wasserstandssensor dort ein, wo es wichtig ist zu wissen, wie viel Wasser oder andere Flüssigkeiten sich noch in einem Tank/Resevoir befinden. Ich habe den Wasserstandssensor im Rahmen meines Projekts für die automatische Pflanzenbewässerung entwickelt.
Der Wasserstandssensor schütz in diesem Projekt die Pumpe vor einem „Trockenlaufen“ und schaltet das System automatisch unterhalb eines 20%igen Wasserspiegels ab. Zusätzlich leuchtet eine rote LED hell auf bzw. ertönt ein Piezo-Lautsprecher – Zeit zum nachfüllen!
Sicherlich auch praktisch für Gärtner, die z.B. eine Zisterne besitzen. Man könnte anstelle der roten LED auch ein Relais verbauen, welches eine Pumpe bei niedrigem Wasserpegel aktiviert.
Auf diese Weise könnte man einen bestimmten Wasserspiegel konstant halten kann.
Wie funktioniert der Wasserstandssensor?
Ein verbauter HC SR04 Ultraschall Sensor, welcher auf der Unterseite des Deckels befestigt ist, misst permanent den Abstand zur Wasseroberfläche und sendet diese Daten an das Arduino Board.
Der Ultraschallsensor HC SR04 hat insgesamt vier Anschlüsse:
- VCC
- TRIG
- ECHO
- GND
Der VCC Pin – 5V Pluspol bzw. GND – Minuspol versorgen den HCSR04-Sensor mit dem benötigten Strom.
Der s.g. Trigger-Pin erhält durch das Arduino Board das Signal eine Ultraschallwelle auszulösen.
Diese Ultraschallwelle trifft dann auf die Wasseroberfläche und wird anschließend wieder reflektiert.
Die reflektierte Schallwelle wird dann vom Ultraschallsensor registriert und über den ECHO-PIN dann an das Arduino Board zur Verarbeitung weiter geleitet.
Der Microcontroller misst dann die Zeit zwischen dem Auslösen und die Rückkehr der Schallwelle.
Die Information wird weiter verarbeitet und auf dem Display als Prozentwert angezeigt.
Auf diese Weise erfährst du ganz genau, wieviel Prozent Wasser sich noch in deinem Tank befindet.
Ziemlich simpel oder?!
Projekt Anleitung: Wasserstandsensor V.1
Benötigte Bibliotheken
Lade den Skecth Code für das Projekt herunter.
Nun musst Du den Sketch für deinen Behälter anpassen.
Suche nach:
heightTank=22;
deviation=2;
heightTank: Hier gibst du die Höhe deines Tanks in cm an.
deviation: Hier gibst du die Höhe des Sensors über dem maximalen Wasserspiegel in cm an.
Anschließend kannst du den Sketch auf dein Arduino Board hochladen. Du kannst den Sketch natürlich auch auf ein anderes Arduino Board hochladen z.B. auf ein Arduino Pro Mini Board.
Anschlüsse und Code bleiben dann gleich!
HC SR 05 Sensor anschließen
VCC – VCC
GND – GND
TRIGGER – PIN 7
ECHO – PIN 6
LEDs anschließen
ROTE LED – PIN 4
GRÜNE LED – PIN 2
Display anschließen
VCC – VCC
GND – GND
SDA – A4
SCL – A5
Alternativen
Du könntest statt der LEDs auch Relays anschließen um z.B. Pumpen oder aber auch Alarmanlagen zu aktivieren. Eine Pumpe könnte so bei einem bestimmten Wert aktiviert werden und Wasser ab- oder befördern.
Stromversorgung
Ich benutze bei Arduino-Projekten gerne 9V-Netzteile, die man einfach an das Arduino UNO Board anschließen kann (im Video verwende ich einen 3,7 USB-Akku).
Gehäuse bauen / Montage
Zu Demonstrationszwecken habe ich den Füllstandssensor bisher noch in kein Case verbaut. Man findet jedoch auf z.B. Amazon günstige und schöne Elektroboxen, sodass die Elektronik geschützt wird. Für den HCSR04-Sensor kann man einfach zwei Löcher bohren und diesen dann durch die Öffnungen stecken.
