Wasserstandssensor selber bauen

Fuellstandssensor selber bauen

Wie findest du diese Anleitung?

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 24

Loading…

Wasserstandssensor selber bauen

In dieser Anleitung zeige ich dir, wie du mit wenigen Bauteilen einen Wasserstandssensor (Füllstandsanzeige) selber bauen kannst. Der verbaute Ultraschallsensor HC SR04 misst den Abstand zur Oberfläche und sendet diese Werte dann an ein Arduino Board, welches dann die Werte in Prozent umrechnet und auf einem kleinen Display ausgibt.

Zusätzlich verbaute LEDs sowie ein kleiner Piezo-Lautsprecher geben den aktuellen Status an. Du kannst den Code individuell verändern und auf jeden Tank/Behälter anpassen, sodass du sehr genaue Werte erhälst.

 

 

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:

  • 5V Pluspol + 
  • GND Minuspol –
  • ECHO PIN
  • TRIGGER PIN

wasserstandssensor selber bauen

5V Pluspol bzw. GND Minuspol versorgen den HCSR04-Sensor mit dem benötigten Strom des Arduino Boards.

Der s.g. Trigger-Pin erhält durch das Arduino Board das Signal eine Ultraschallwelle auszulösen. Diese Ultraschallwelle trifft dann auf die Wasseroberfläche und wird reflektiert. Die reflektierte Schallwelle wird vom Ultraschallsensor registriert und über den s.g. ECHO-PIN wird dieses Signal dann an das Arduino Board weiter gesendet.

Der Microcontroller misst dann die Zeit zwischen dem Auslösen und Rückkehr der ausgelößten Schallwelle und rechnet diese dann in eine Entfernung bzw. Prozent um. Das Ergebnis dieser Umrechnung kann man dann auf dem Display sehen. Auf diese Weise erfährst du ganz genau, wieviel Prozent Wasser sich noch in deinem Tank befindet. Ziemlich simpel oder?! 😉

 Wo kann man den Wasserstandssensor überall einsetzen?


Am besten eignet es sich den Wasserstandssensor dort zu verbauen, wo es wichtig ist zu wissen wie viel Wasser oder eine andere Flüssigkeit sich noch in einem Tank/Resevoir befindet. Ich habe den Wasserstandssensor im Rahmen meines Projekts für die automatische Pflanzenbewässerung entwickelt.

Der Wasserstandssensor schütz dort die Pumpe vor einem „Trockenlaufen“ und schaltet das System automatisch unter 20% Wassertank ab. Zusätzlich zeigt mir eine rote LED bzw. ertönt dann ein Piezo-Lautsprecher, sodass ich genau weiß, dass der Tank wieder mit Wasser befüllt werden muss.

Sicherlich auch praktisch für Gärtner, die z.B. eine Zisterne besitzen. Man könnte anstelle der roten LED auch ein Relais verbauen, welches eine Pumpe aktiviert und so einen konstanten Wasserstandspiegel gewährleistet.

 

Wasserstandssensor mit Arduino selber bauen – Anleitung

Folgende Bauteile benötigst du


Folgende Werkzeuge benötigst du


– Schraubenzieher
– Bohrmaschine
– Messbecher
– Heißkleber-Pistole

Arduino-Code


/*
Füllstandssensor V.1.1
Autor: Ardutronix
https://www.ardutronix.de
*/

int trigger=7;
int echo=6;
int ledgreen=4;
int ledred=2;
long dauer=0;
long entfernung=0;

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define OLED_RESET 4
Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);

void setup()
{
pinMode(4, OUTPUT);
pinMode(2, OUTPUT);
pinMode(trigger, OUTPUT);
pinMode(echo, INPUT);
pinMode(12, OUTPUT);

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
display.display();
delay(2000);

display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setCursor(0, 0);
display.setTextColor(WHITE);

display.setCursor(5,10);
display.setTextSize(2);
display.println("Ardutronix");
display.display();
delay(5000);
display.clearDisplay();
}
void loop()
{
digitalWrite(trigger, LOW);
delay(5);
digitalWrite(trigger, HIGH);
delay(10);
digitalWrite(trigger, LOW);
dauer = pulseIn(echo, HIGH);
entfernung = (dauer/2) * 0.03432;

int distance,percentage,heightTank,deviation;
heightTank=22;
deviation=2;
percentage=100-(((entfernung-deviation)*100)/heightTank);

if (entfernung >= 500 || entfernung <= 0)
{
display.println("Kein Messwert vorhanden");
}
else
{
display.setCursor(35,0);
display.setTextSize(1);
display.println("Fuellstand");
display.setCursor(50,15);
display.setTextSize(2);
display.print(percentage);
display.println(" %");
display.display();
display.clearDisplay();
if (percentage > 80)
{
digitalWrite(ledgreen,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledgreen,LOW);
delay(100);
digitalWrite(ledgreen,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledgreen,LOW);
delay(5000);
}
else
{
digitalWrite(ledgreen,LOW);
}
}
if (percentage < 80)
{
digitalWrite(ledred,LOW);
delay(100);
digitalWrite(ledred,LOW);
delay(100);
digitalWrite(ledred,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledred,LOW);
delay(100);
digitalWrite(ledred,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledred,LOW);
delay(2000);
}
else
digitalWrite(ledred,LOW);
}

Anleitungsschritte


Vorwort

Der Füllstandssensor kann innerhalb weniger Minuten, auch von Anfängern, zusammen gebaut werden. Die Verkablung wird in dieser Anleitung ausführlich erklärt und wurde von mir mehrmals geprüft. Zu Demonstrationszwecken, habe ich noch kein Case für den Füllstandssensor gebaut. Man kann jedoch für wenig Geld schicke Elektroboxen auf Amazon & Co kaufen.

Ich verwende für den Füllstandssensor ein Prototype Shield, welches einfach auf das Arduino Board gesteckt wird. Durch das Prototype Shield erspart man sich viel Kabel und die Verkabelung sieht insgesamt nicht mehr so „wild“ aus. Das Shield wird mit einem zusätzlichen Mini-Breadboard verschickt, sodass man von den Pins aus direkt auf das Breadboard über Steckbrücken Zugriff hat – besitzt nur Vorteile!

Schritt 1 – Code anpassen und hochladen

Bevor du dir dein Arduino Board schnappst und den Code hochlädst, musst du noch zwei Werte im Code verändern.

Suche folgende Zeile im Code:

tank=19;
abweichung=2;

Tank: Hier gibst du die Höhe deines Tanks in cm an
Abweichung: Hier gibst du die Höhe des Sensors über dem maximalen Wasserspiegel in cm an

Du benötigst noch zusätzlich folgende Bibliotheken (für das Display):
Adafruit_SSD1306
Adafruit-GFX-Library

Anschließend kannst du den Code auf dein Arduino Board hochladen. Du kannst den Code natürlich auch auf ein anderes Arduino Board hochladen z.B. auf ein Arduino Pro Mini Board. Anschlüsse und Code bleiben dann gleich!

Schritt 2 – HC SR 05 Sensor anschließen

VCC zu 5V
GND zu GND
Trigger zu Pin 7
Echo zu Pin 6

Schritt 3 – Display anschließen

VCC zu VCC
GND zu GND
SCL zu A5
SDA zu A4

Schritt 3 – LEDs anschließen

grüne LED zu Pin 4
rote LED zu Pin 2
(an die Pins der roten LED wird zusätzlich noch ein Piezo-Lautsprecher gesteckt)

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.

Schritt 4 – 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)

Schritt 5 – 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.

 

 

[su_note note_color=“#ffffff“ text_color=“#282828″ radius=“3″ class=““]Wie findest du diese Anleitung?
1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 24

Loading...[/su_note]

[su_note note_color=“#fcfcc2″ text_color=“#333333″ radius=“3″ class=““]Haftungsausschluss:
Ich übernehme für mein vorgestelltes Projekt keinerlei Haftung für Personen- oder Sachschäden, die durch den Nachbau eventuell verursacht werden. Jeglicher Nachbau erfolgt in eigener Verantwortung![/su_note]

Wie findest du diese Anleitung?

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne 24

Loading…

Haftungsauschluss:

Ich übernehme für meine vorgestelltes Projekt keinerlei Haftung für Personen- oder Sachschäden, die durch den Nachbau eventuell verursacht werden. Jeglicher Nachbau erfolgt in eigener Verantwortung!

1 Comment

Write A Comment

"The Future is now."

Ardutronix 2019