Аннотация - Целью исследования является получение прототипа недорогой системы мониторинга ключей автоматизированной воды, контролируемой и управляемой дистанционно из любой точки мира, где есть услуга сотовой связи. Основные используемые инструменты: Xbee s2, электро клапаны и Android. Xbee отвечает за автоматизацию системы, а Android облегчает взаимодействие с пользователем, показывая системные данные в случае утечки и исправляя их, давая вам возможность контролировать и контролировать системный кран, подключая вас к беспроводной сети на расстоянии 100 м, обеспечивая безопасность и гибкость. пользователю.
Ключевые слова: Xbee, Android, электромагнитные клапаны, запорный кран, датчик влажности, открытый код, автоматизация.
I. ЦЕЛИ
А. Общая цель.
Выясните, не истощает ли водопроводный кран, расположенный в доме, воду из-за небрежности или естественного износа крана.
В Конкретные цели.
Предупредите пользователя, что один из кранов, установленных в доме, тратит впустую воду
Управлять ключевой проблемой это можно вручную или со своего смартфона.
II. ВВЕДЕНИЕ
Мониторинг утечек воды имеет важное значение, чтобы избежать денежных потерь дома, на предприятиях или также на заводе. Как только проблема обнаружена, исправление утечки внедряется удобным и эффективным способом, пока это доступно.
Реализация этого оборудования будет в основном с электромагнитными клапанами, беспроводными модулями дальнего радиуса действия и, конечно, экраном для получения данных, которые будут выполнены.
III. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА
Соленоидный клапан.
Это электромеханический клапан, предназначенный для контроля прохождения жидкости через трубопровод или трубу. Клапан перемещается соленоидной катушкой. Обычно он имеет только две позиции: открытую и закрытую или все и ничего. Электромагнитные клапаны используются во многих приложениях для контроля потока всех типов жидкостей.
Соленоидный клапан не следует путать с клапанами с электроприводом, в которых двигатель приводит в движение механизм клапана, и разрешать другие промежуточные положения между всем и ничем.
Простые электромагнитные клапаны
Электромагнитные клапаны прямого типа могут быть закрыты в состоянии покоя или нормально закрыты, что означает, что при сбое электропитания они закрываются или могут быть открытого типа в состоянии покоя или нормально открыты, которые остаются открытыми при отсутствии питания. То есть в первом случае клапан остается закрытым под действием пружины, а соленоид открывает его, преодолевая силу пружины. Это означает, что соленоид должен быть под напряжением и потреблять энергию, когда клапан открыт. Обычно открытые работают наоборот.
Эти типы клапанов очень часто используются в стиральных машинах, посудомоечных машинах, ирригационных и других подобных устройствах.
Вспомогательные электромагнитные клапаны
Вспомогательный электромагнитный клапан
- Входная диафрагма Камера давления Напорная линия слива E- Соленоид F- Выпуск.
В соленоидном клапане другого типа соленоид не управляет клапаном напрямую, но соленоид управляет вторичным управляющим клапаном, и энергия для работы основного клапана обеспечивается давлением самой жидкости.
Прикрепленный рисунок показывает работу этого типа клапана. Вверху мы видим, что клапан закрыт. Вода под давлением поступает через A. B - упругая диафрагма с пружиной, которая толкает ее со слабой силой. Диафрагма имеет крошечное отверстие, которое меньше диаметра, чем D-образная трубка, в центре, через которое проходит небольшой поток воды. Это приводит к тому, что вода заполняет полость C, и ее давление одинаково с обеих сторон мембраны, но немного выше в верхней части из-за толчка пружины, поэтому она прижимает уплотнение впускного отверстия.
Между тем, трубопровод D закрыт сердечником соленоида E, который выталкивается пружиной. Если соленоид активирован, сердечник поднимается и позволяет воде проходить из полости С к выпускному отверстию; Поскольку расход, который может проходить через D, так как его сечение больше, чем тот, который проходит через отверстие диафрагмы, давление в С уменьшается, и диафрагма поднимается, позволяя прямой проход воды от входа А к выходу F клапана. Это ситуация, представленная внизу рисунка. Если соленоид снова деактивирован, линия D снова блокируется, Давление воды сбалансированы в двух отсеках, а пружина расположена на диафрагме требует очень мало сил, чтобы вернуться вниз и главной силой делает давление самой жидкости в полости С.
Из этого объяснения следует, что этот тип клапана зависит от его работы от того факта, что давление на входе выше, чем на выходе, и что если эта ситуация обратная, клапан открывается без возможности управления электромагнитным клапаном. По этой причине они в основном используются в системах, где выход (F) имеет прямой выход к месту при атмосферном давлении.
Модуль XBEE
Это модуль Digi XBee XB24-Z7WIT004. Series 2 улучшает питание и протокол вывода данных. Модули Series 2 позволяют создавать сложные ячеистые сети на основе прошивки XBee ZB ZigBee. Эти модули обеспечивают очень надежную и простую связь между микроконтроллерами, компьютерами, системами, по сути, с последовательным портом.
Точка-точка и многоточечные сети поддерживаются. По сути, это то же самое оборудование, что и у более старой серии 2.5, но с обновленным программным обеспечением. Они будут работать с модулями серии 2.5, если вы обновите прошивку через XCTU.
Примечание 1: Если вы ищете простую одноранговую настройку, вы можете попробовать Series 1 вместо этого. Серия 2 требует значительной установки и настройки. Мы настоятельно рекомендуем создавать беспроводные сенсорные сети в качестве руководства для создания ячеистых сетей.
Примечание 2: Модули XBee Series 1 и Series 2 имеют одинаковое расположение выводов. Однако модули серии 1 не могут связываться с модулями серии 2.
Если вы используете их за пределами США, пожалуйста, свяжитесь с местным законодательством о радиосвязи.
Примечание 3: В связи с недавними наводнениями в Таиланде и последующим повреждением заводов Digi, может быть длительное время для всех продуктов XBee и дефицит, пока они не восстановятся после повреждения.
Модуль XBee S2
характеристики
3,3 В при 40 мА
Максимальная скорость передачи данных 250 кбит / с
Выходная мощность 2 мВт (+ 3 дБм)
Дальность действия 400 футов (120 м)
Встроенная антенна
Полностью сертифицированный FCC
6 10-битных входных контактов АЦП
8 цифровых выводов ввода / вывода
128-битное шифрование Локальная или беспроводная конфигурация AT или набор команд API.
запорный кран
Запорный или запорный кран - это устройство, обычно сделанное из металла, некоторого сплава или, в последнее время, из полимеров или керамических материалов, которое используется для прокладывания или резки потока воды или другой жидкости через трубу или трубопровод, в котором вставлен.
Эти ключи также часто называют клапанами, поскольку некоторые из них, помимо того, что они служили для отключения прохода, имели функцию предотвращения циркуляции воды в направлении, противоположном желаемому (рефлюкс), то есть они также были клапанами в примитивном значении этого термина.
КЛЮЧЕВЫЕ ВИДЫ:
Ключ сиденья
Ключ сиденья - самый старый тип ключа. Он имеет резьбовой стержень, который вращается вокруг своей оси при работе ключа и устанавливает затвор на проходе для воды. Эта модель как раз и служила клапаном, так как укупорочное средство или подошва были свободными (с штифтом, помещенным в полость зажимного стержня), и возвращались на свое место, когда вода принимала противоположное направление, работая как поршневой обратный клапан. Из-за производимого ими шума они больше не использовались, и подошва была прикреплена к зажимному стержню.
Важность этого типа заключается в том, что он лучше работает для регулирования расхода в трубах, где требуется это использование (например, в контурах отопления, для гидравлической балансировки), потому что он обеспечивает более точную регулировку, поскольку затвор требует более одного поворота ручки. Еще лучше его вариант, гаечный ключ, в котором фиксирующее гнездо имеет скорее коническую, чем плоскую форму.
Шаровой или мужской ключ
Основная статья: Шаровой кран
С конусообразным штырем или сферой с отверстием, которое позволяет проходить жидкости, когда она совмещена с осью трубы. Есть вариант, угловой ключ, с открытием и закрытием на четверть оборота. Они обычно используются рядом с каждой водопроводной точкой в доме перед краном, поэтому в случае выхода из строя какого-либо прибора нет необходимости оставлять оставшуюся влажную комнату или весь дом без воды.
Керамический дисковый ключ.
Основная статья: Керамический дисковый ключ Керамические диски имеют ряд отверстий, которые позволяют жидкости проходить, когда они совпадают. Обычно они закрывают четверть оборота (поворот на 90º).
Гаечный ключ
Основная статья: Задвижка
Гаечный ключ
Основная статья: клапан-бабочка
Диск вращается на оси, закрывающей проходную часть канала, когда диск перпендикулярен его оси, и оставляя свободный проход, когда он параллелен. Они используются в больших диаметрах.
Синхронизированные ключи
Это полуавтоматические смесители, которые открываются одним нажатием пользователя и закрываются через определенное время после прохождения определенного потока. Они существуют для небольших потоков (писсуаров, смесителей для раковины) и для больших потоков (туалетов), и в этом случае их называют промывочными клапанами или промывочными клапанами.
ANDROID
Android - это операционная система, основанная на ядре Linux. Первоначально он был разработан для мобильных устройств с сенсорным экраном, таких как смартфоны или планшеты; а также для умных часов, телевизоров и автомобилей. Первоначально он был разработан Android Inc., компанией, которую Google финансово поддерживал, а затем, в 2005 году, купил. Android был представлен в 2007 году вместе с основанием Open Handset
Альянс (консорциум производителей оборудования, программного обеспечения и телекоммуникаций) для продвижения открытых стандартов для мобильных устройств. Первым мобильным телефоном с операционной системой Android был HTC Dream, и он был продан в октябре 2008 года. Устройства Android продают больше, чем совокупные продажи Windows Phone и IOS.
Успех операционной системы стал предметом патентных споров в так называемых «патентных войнах смартфонов» между технологическими компаниями. Согласно секретным документам, утекшим в 2013 и 2014 годах, операционная система является одной из задач международных спецслужб. Базовая версия Android известна как Android Open Source Project (AOSP).
25 июня 2014 года на конференции разработчиков устройств ввода-вывода Google компания Google продемонстрировала эволюцию бренда Android, чтобы объединить оборудование и программное обеспечение и расширить рынки сбыта. Для этого они представили новые продукты, такие как Android TV, Android Auto, Android Wear или серию бюджетных смартфонов под названием Android One, что позволило стабилизировать имидж бренда на рынках и публике.
Мобильная операционная система Android.
Внутривенно СПИСОК МАТЕРИАЛОВ, ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
| СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ | ОПИСАНИЕ | ЦЕНА |
| ИНФРАКРАСНЫЙ ДАТЧИК | ОБНАРУЖИТЬ ПРОБЛЕМУ | 2,50 долл. США |
| ПИК XXX | ЛЕЧЕНИЕ
DE Сигналы |
12 долларов |
| XBEE S2
Wireeles |
ПЕРЕДАЧА ИНФЕКЦИИ
ДАТСО WIRELESS ДЛИННЫЙ ОБЪЕМ |
130 долларов |
| Соленоидные клапаны | ИСПРАВЛЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ | 20 долларов |
| ТЕЛЕФОН | DISPLAY | 200 |
| макетировать | Сборка проекта | 30 |
| ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО | 404,50 долл. США |
V. ПРОЦЕДУРА
ПРОБЛЕМА
Возникающая проблема заключается в следующем: в общем, в доме имеется 6 или 7 кранов для воды, которые обычно контролируются человеком, ближайшим к их местонахождению, поэтому, когда один из домов выходит из спешки Они не контролируются, и вода тратится впустую, что влияет на экономику в доме и окружающей среде.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Решение, которое мы предлагаем, заключается в следующем:
Если бы мы занимались регулированием количества используемой воды, мы можем отслеживать потребление каждого из этих кранов по телефону, и если мы обнаружим проблему, мы можем контролировать ее с помощью мобильного устройства. Смартфон и одним щелчком мыши закройте кран в том случае, если он не закрыт, и, таким образом, мы можем продолжить работу, которая выполняется либо на работе, либо по пути к ней.
Тогда мы можем контролировать потребление воды, не выходя из дома, и избежать чрезмерного расхода воды, не потребляя его по собственной воле. Таким образом улучшая свою экономику и балансируя окружающую среду.
ПРЕДЛОЖЕННОЕ РЕШЕНИЕ
Предлагаемая нами система выглядит следующим образом:
- Определите положение ключа через инфракрасный датчик. Получите сигнал через PIC. Установите соединение с XBEE для обработки данных. Передайте собранный сигнал. Выполните сбор данных на смартфоне. Выполните действие. положение крана с помощью серводвигателя или водяного насоса Устраните проблему вручную.
СХЕМА РАЗВИТИЯ
План процедуры проекта
ПИЛА. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
В конце работы мы смогли понять, что соединение xbee не было совместимо с Android 4.1, скорее, нам пришлось перейти на Android 2.3.6 пряник, так как таким образом была упрощена беспроводная связь между ПОС и модулем xbee.
Конфигурация соленоидных клапанов была очень важна, поскольку при закрытии ключа были небольшие утечки.
Необходимо учитывать, что модули должны иметь напряжение не выше 3,3 В, чтобы избежать его повреждения и не испортить работу управления клапаном. Наконец-то мы получили выгодный проект для дома и через какое-то время смогли воплотить в жизнь Smarth Green в обществе.
БИБЛИОГРАФИЯ
Электромагнитный клапан, онлайн-документ доступен по адресу:
XBee, онлайн-документ, доступный по адресу:
Stopcock, онлайн-документ доступен по адресу:
Puente H, онлайн-документ доступен по адресу:
Операционная система Android, онлайн-документ,
Скачать оригинальный файл
