超声波油位传感器是一种电子装置或电路,它通过超声波探测并指示油箱中不同的油位,而不是通过物理接触
在这篇文章中,我们学习了如何使用Arduino和超声波传感器构建一个简单的油箱液位指示器电路。
在每一辆车中,油箱可能是整个系统中最重要的部分,因为车辆的运行严重依赖于油箱燃料的存在。
这也意味着,监测油箱中的燃油水平成为车主或司机的一个重要因素。
虽然,大多数车辆已经配备了先进的数字燃料传感器指示设备,构建自己的电路可以是很多乐趣和满足。
警告:本项目仅用于实验目的。如果实际使用的燃料是油箱液,则必须在专家监督下进行.
在本文中,我们将学习如何使用GSM无线超声波传感器和Arduino构建一个基于LED的燃料指示器电路。
超声波燃料传感器发射机
为了构建发射机电路,您将需要以下模块:
- Arduino NANO - 1
- 超声波传感器模块HC-SR04 - 1no
- nRF24L01无线Tx/Rx模块
对Arduino进行编程后,各个模块需要进行连线,连线如下图所示:
左上角的白色表格显示了nRF24L01模块的pinout需要如何连接到Arduino板。
它是如何工作的
如图所示,模块中有一对超声波传感器。一个传感器将超声波频率或声波发送到燃料表面。波浪与燃料表面碰撞并反射回模块。反射的超声波被第二传感器单元捕获,并发送到Arduino。
Arduino将反射的超声波时间与油箱“满高”的参考时间进行比较,并生成燃料的瞬时高度或液位的估计。
然后对信息进行编码并转发给nRF24L01无线模块。nRF24L01模块最终将代码转换为射频信号,并将其传输到大气中,供接收单元捕获信号。
如何安装传感器
组装完成后,需要将超声波传感器按如下方式安装在油箱上:
超声波传感器需要通过尺寸完美的孔插入传感头来安装,并用适当的密封剂密封。
我们可以看到燃料箱有两种规格,一种是满高度,另一种是燃料箱内最大或最佳燃油高度。
您必须注意这两项措施,因为这两项措施都需要输入到Arduino的程序代码中。
超声波燃料传感器接收器
为制作燃料传感器接收器,您将需要以下材料:
- Arduino NANO - 1
- 超声波传感器模块HC-SR04 - 1no
- nRF24L01无线Tx/Rx模块
- led如下图所示- 4nos
- 压电蜂鸣器- 1no
- 330欧姆1/4瓦电阻- 4nos
线路图
编程完成后,各模块可按如下方式连接:
在这里,nRF24L01无线就像一个接收器一样工作。天线捕捉发射机电路传输的射频内容,发送给Arduino。根据程序代码,Arduino分析超声波时间的变化,并将其转换为递增的数字输出。
这个数字输出与燃料的瞬时高度或水平相对应,被送入LED阵列。阵列中的led响应并依次照亮,使车主能够直接看到燃油水平。
绿色led指示燃料含量的健康状态。黄色LED表示车辆需要快速加油,而红色LED表示紧急情况,关于燃料即将完成。蜂鸣器现在开始嗡嗡作响,创建必要的警告警报。
程序代码
发射器和接收器的完整程序代码可在以下链接中找到:
https://github.com/Swagatam1975/Arduino-Code-for-Fuel-Sensor
你需要在代码中用你测量的油箱的值更改两个示例值:
// -------更改此-------//
浮子water_hold_capacity = 1.0;//输入米。
Float full_height = 1.3;//输入米。
// ---------- -------------- //
问题- - - - - -
我对油箱里的任何电子设备都有所保留。我的问题如下:
当超声波传感器老化时,如何保持火花不产生?
任何类型的燃料都会腐蚀大多数东西-你如何保持传感器,传感器电线和安装不坏?
当燃料达到空气饱和温度时,你如何保持电路足够凉爽,以防止额外的热量点燃空气中的燃料蒸汽,特别是在空油箱上?
正如你在图表中看到的,电路的任何部分都不在油箱内部,甚至传感器都在外面。此外,由于整个电路在低压直流下工作,不会出现任何火花的问题。
你好先生,
我很高兴找到你们的网站,这是一个奇妙的信息缓存,是伟大的新手和更有经验的技术人员。我有一些电子方面的背景,但我已经很久没有真正使用过它了,我需要一些帮助。
我的询问是关于超声波燃料液位计,我有一个轻微扭曲的概念。我有一个收发器,DS1603L V1.0,工作频率为2Mhz,它能够从下面测量液位,固定在一个金属油箱的底部,探测范围为一米左右。它有一个uart串行输出,我需要将它转换为模拟电压输出的标准12v燃料表上我的摩托车。我是从Ebay上买的,但也可以在亚马逊或全球速卖通上买到。
Arduino应该很适合做这个,但我还没有这方面的经验。你有兴趣做个小实验给我们看看怎么做吗?
谢谢Beardly,遗憾的是我也没有Arduino这方面的专业知识,所以我无法在这个特定的主题上提供任何帮助,尽管我希望我可以!
是否有某种形式的信号平滑,试图消除由于油箱中燃料晃动而引起的信号变化?
我不认为这将影响读数,因为Arduino作为一个数字设备将只响应真正的信号峰值,而拒绝较低的未定义的。
你仍然可以尝试在ECHO引脚和接地引脚之间连接一个1uF电容。
我真的很欣赏你的发明,但是你不能用led指示灯代替输出信号,而是用16 x 2 LCD屏幕
你可以通过阅读以下文章中的说明来升级它:
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谢谢你的Arduino代码。我购买了一些超声波模块玩,但没有时间,直到现在(刚刚退休)与他们一起工作。你给了我一个“启动”,我很感激。
听起来不错,很高兴我能帮上忙,继续努力!
你好,
谢谢你的项目。
你能分享这个项目的pcb设计文件吗?
你好,谢谢,这个项目没有PCB,因为所有的部件都是模块的形式,需要用电线连接。
先生,如果我只是想让电路用超声波传感器测量液体体积,该怎么设计?我不需要使用LED或蜂鸣器,只要直流电源?希望你能帮助我。谢谢