ఆర్డునో ఉపయోగించి ఆటోమేటిక్ వాటర్ డిస్పెన్సర్

భూమిలో 71% నీటితో కప్పబడి ఉంది, కాని పాపం దానిలో 2.5% మాత్రమే తాగునీరు. జనాభా పెరుగుదల, కాలుష్యం మరియు వాతావరణ మార్పులతో, 2025 నాటికి మేము శాశ్వత నీటి కొరతను ఎదుర్కొంటామని భావిస్తున్నారు. ఒకవైపు నది నీటిని పంచుకోవటానికి దేశాలు మరియు రాష్ట్రాల మధ్య ఇప్పటికే చిన్న వివాదాలు ఉన్నాయి, మరోవైపు మన నిర్లక్ష్యం కారణంగా మనుషులుగా మనం చాలా తాగునీటిని వృథా చేస్తున్నాము.

ఇది మొదటిసారి పెద్దగా కనిపించకపోవచ్చు, కానీ మీ ట్యాప్ ప్రతి సెకనుకు ఒకసారి ఒక చుక్క నీటిని తడిపివేస్తే, మీరు ఒక గాలన్ నీటిని వృథా చేయడానికి ఐదు గంటలు మాత్రమే పడుతుంది, సగటు మనిషికి రెండు జీవించడానికి ఇది తగినంత నీరు రోజులు. కాబట్టి దీన్ని ఆపడానికి ఏమి చేయవచ్చు? ఎప్పటిలాగే సమాధానం, దీనికి సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మెరుగుదలతో ఉంటుంది. మేము అన్ని మాన్యువల్ ట్యాప్‌లను స్వయంచాలకంగా తెరిచి మూసివేసే స్మార్ట్‌తో భర్తీ చేస్తే, మనం నీటిని ఆదా చేయడమే కాకుండా ఆరోగ్యకరమైన జీవనశైలిని కలిగి ఉంటాము, ఎందుకంటే మన మురికి చేతులతో ట్యాప్‌ను ఆపరేట్ చేయనవసరం లేదు. కాబట్టి ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో మేము ఆర్డునో మరియు సోలేనోయిడ్ వాల్వ్ ఉపయోగించి ఆటోమేటిక్ వాటర్ డిస్పెన్సర్‌ను నిర్మిస్తాము, దాని దగ్గర ఒక గాజు ఉంచినప్పుడు స్వయంచాలకంగా మీకు నీరు ఇవ్వవచ్చు. బాగుంది అనిపిస్తుంది! కాబట్టి ఒకటి నిర్మించుకుందాం…

పదార్థాలు అవసరం

• సోలేనోయిడ్ వాల్వ్
• ఆర్డునో యునో (ఏదైనా వెర్షన్)
• HCSR04 - అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్
• IRF540 MOSFET
• 1 కె మరియు 10 కె రెసిస్టర్
• బ్రెడ్‌బోర్డ్
• వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది

వర్కింగ్ కాన్సెప్ట్

ఆటోమేటిక్ వాటర్ డిస్పెన్సర్ వెనుక ఉన్న కాన్సెప్ట్ చాలా సులభం. డిస్పెన్సర్‌కు ముందు గాజు ఉంచబడిందా అని తనిఖీ చేయడానికి మేము HCSR04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌ని ఉపయోగిస్తాము. నీటి ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి ఒక సోలేనోయిడ్ వాల్వ్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది శక్తినిచ్చేటప్పుడు నీరు బయటకు ప్రవహిస్తుంది మరియు శక్తినిచ్చేటప్పుడు నీరు ఆగిపోతుంది. కాబట్టి మేము ఒక ఆర్డునో ప్రోగ్రామ్‌ను వ్రాస్తాము, ఇది ఏదైనా వస్తువును ట్యాప్ దగ్గర ఉంచారా అని ఎల్లప్పుడూ తనిఖీ చేస్తుంది, అవును అయితే సోలేనోయిడ్ ఆన్ చేయబడి, ఆ వస్తువు తొలగించబడే వరకు వేచి ఉండండి, వస్తువు తొలగించబడిన తర్వాత సోలేనోయిడ్ స్వయంచాలకంగా ఆపివేయబడుతుంది, తద్వారా మూసివేస్తుంది నీటి సరఫరా. Arduino తో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ ఉపయోగించడం గురించి ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోండి.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

ఆర్డునో బేస్డ్ వాటర్ డిస్పెన్సర్ కోసం పూర్తి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించిన సోలేనోయిడ్ వాల్వ్ 12V వాల్వ్, గరిష్ట ప్రస్తుత రేటింగ్ 1.2A మరియు నిరంతర ప్రస్తుత రేటింగ్ 700 ఎమ్ఏ. వాల్వ్ ఆన్ చేయబడినప్పుడు అది వాల్వ్ ఆన్ చేయడానికి 700mA ను వినియోగిస్తుంది. ఆర్డునో అనేది 5 వితో పనిచేసే డెవలప్‌మెంట్ బోర్డు అని మాకు తెలుసు, అందువల్ల సోలేనోయిడ్‌ను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయడానికి స్విచింగ్ డ్రైవర్ సర్క్యూట్ అవసరం.

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించిన స్విచ్చింగ్ పరికరం IRF540N N- ఛానల్ MOSFET. ఇది పిన్ 1 నుండి వరుసగా 3 పిన్స్ గేట్, సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్ కలిగి ఉంది. సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో చూపినట్లుగా, సోలేనోయిడ్ యొక్క సానుకూల టెర్మినల్ ఆర్డునో యొక్క విన్ పిన్‌తో శక్తితో ఉంటుంది. ఎందుకంటే మేము ఆర్డునోను శక్తివంతం చేయడానికి 12 వి అడాప్టర్‌ను ఉపయోగిస్తాము మరియు అందువల్ల విన్ పిన్ 12 విని అవుట్పుట్ చేస్తుంది, ఇది సోలేనోయిడ్‌ను నియంత్రించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. సోలేనోయిడ్ యొక్క నెగటివ్ టెర్మినల్ MOSFET యొక్క సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్ పిన్స్ ద్వారా భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంది. కాబట్టి మోస్‌ఫెట్ ఆన్ చేస్తేనే సోలేనోయిడ్ శక్తితో ఉంటుంది.

MOSFET యొక్క గేట్ పిన్ దాన్ని ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. గేట్ పిన్ గ్రౌండింగ్ చేయబడితే అది ఆపివేయబడుతుంది మరియు గేట్ వోల్టేజ్ వర్తింపజేస్తే అది ఆన్ అవుతుంది. గేట్ పిన్‌కు వోల్టేజ్ వర్తించనప్పుడు MOSFET ఆపివేయబడటానికి, గేట్ పిన్ 10k రెసిస్టర్ అయినప్పటికీ భూమికి లాగబడుతుంది. ఆర్డునో పిన్ 12 ను మోస్ఫెట్ ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, కాబట్టి డి 12 పిన్ 1 కె రెసిస్టర్ ద్వారా గేట్ పిన్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ఈ 1 కె రెసిస్టర్ ప్రస్తుత పరిమితి ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.

అల్ట్రా సెన్సార్ + 5V మరియు Arduino గ్రౌండ్ పిన్స్ ద్వారా ఆధారితమైనది. ఎకో మరియు ట్రిగ్గర్ పిన్ పిన్ 8 మరియు వరుసగా పిన్ 9 అనుసంధానించబడింది. దూరాన్ని కొలవడానికి అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించడానికి మేము ఆర్డునోను ప్రోగ్రామ్ చేయవచ్చు మరియు ఒక వస్తువు కనుగొనబడినప్పుడు మోస్‌ఫెట్‌ను ఆన్ చేయవచ్చు. మొత్తం సర్క్యూట్ చాలా సులభం మరియు అందువల్ల బ్రెడ్‌బోర్డ్ పైన సులభంగా నిర్మించవచ్చు. కనెక్షన్లు చేసిన తర్వాత మైన్ క్రింద ఇలాంటిదే కనిపించింది.

ఆర్డునో బోర్డ్ ప్రోగ్రామింగ్

ఈ ప్రాజెక్ట్ కోసం మనం దాని ముందు ఉన్న వస్తువు యొక్క దూరాన్ని కొలవడానికి HCSR-04 అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగించే ప్రోగ్రామ్‌ను వ్రాయాలి. దూరం 10 సెం.మీ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మనం మోస్‌ఫెట్‌ను ఆన్ చేయాలి, లేకపోతే మోస్‌ఫెట్‌ను ఆఫ్ చేయాలి. పిన్ 13 కి కనెక్ట్ చేయబడిన ఆన్ బోర్డు ఎల్‌ఇడిని కూడా ఉపయోగిస్తాము మరియు మోస్‌ఫెట్‌తో పాటు టోగుల్ చేయండి, తద్వారా మోస్‌ఫెట్ ఆన్ లేదా ఆఫ్‌లో ఉందో లేదో నిర్ధారించుకోవచ్చు. పూర్తి కార్యక్రమం అదే చేయాలని ఈ పేజీ చివర ఇవ్వబడుతుంది. ఈ కార్యక్రమాన్ని చిన్న అర్ధవంతమైన స్నిప్పెట్లుగా విభజించడం ద్వారా క్రింద వివరించాను.

ప్రోగ్రామ్ మాక్రోస్ నిర్వచనంతో మొదలవుతుంది. మేము కలిగి ట్రిగ్గర్ మరియు echo దైర్ఘ్య సెన్సార్ పిన్ మరియు MOSFET గేట్ పిన్ మరియు మా Arduino కోసం I / O వంటి LED. కాబట్టి వీటిని ఏ పిన్‌కు కనెక్ట్ చేయాలో మేము నిర్వచించాము. మా హార్డ్‌వేర్‌లో ఎకో మరియు ట్రిగ్గర్ పిన్‌లను వరుసగా 8 మరియు 9 ^వ డిజిటల్ పిన్‌లకు కనెక్ట్ చేసాము. అప్పుడు మోస్ఫెట్ పిన్ పిన్ 12 కి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు ఆన్బోర్డ్ ఎల్ఇడి అప్రమేయంగా పిన్ 13 కి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

# ట్రిగ్గర్ 9 ని నిర్వచించండి # ఎకో 8 ని నిర్వచించండి # LED 13 ని నిర్వచించండి # MOSFET 12 ని నిర్వచించండి

సెటప్ ఫంక్షన్ లోపల మేము ఏ పిన్స్ ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ అని ప్రకటిస్తాము. మా హార్డ్‌వేర్‌లో అల్ట్రాసోనిక్ (యుఎస్) సెన్సార్ యొక్క ఎకో పిన్ మాత్రమే ఇన్‌పుట్ పిన్ మరియు మిగిలినవి అవుట్‌పుట్ పిన్‌లు. కాబట్టి మేము క్రింద చూపిన విధంగా పేర్కొనడానికి Arduino యొక్క పిన్మోడ్ ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగిస్తాము

పిన్‌మోడ్ (ట్రిగ్గర్, OUTPUT); పిన్‌మోడ్ (ఎకో, ఇన్‌పుట్); పిన్‌మోడ్ (LED, OUTPUT); పిన్‌మోడ్ (మోస్‌ఫెట్, అవుట్‌పుట్);

ప్రధాన లూప్ ఫంక్షన్ లోపల కొలత_డిస్టెన్స్ () అని పిలువబడే ఫంక్షన్ కోసం మేము పిలుస్తాము . ఈ ఫంక్షన్ దాని ముందు ఉన్న వస్తువు యొక్క దూరాన్ని కొలవడానికి US సెన్సార్‌ను ఉపయోగిస్తుంది మరియు విలువను వేరియబుల్ ' దూరం' కు నవీకరిస్తుంది. యుఎస్ సెన్సార్ ఉపయోగించి దూరాన్ని కొలవడానికి ట్రిగ్గర్ పిన్ను మొదట రెండు మైక్రో సెకన్ల పాటు తక్కువగా ఉంచాలి, తరువాత పది మైక్రోసెకన్ల వరకు అధికంగా ఉంచాలి మరియు మళ్ళీ రెండు మైక్రో సెకన్ల వరకు తక్కువగా ఉంచాలి. ఇది అల్ట్రాసోనిక్ సిగ్నల్స్ యొక్క సోనిక్ పేలుడును గాలిలోకి పంపుతుంది, అది దాని ముందు ఉన్న వస్తువు ద్వారా ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు ఎకో పిన్ దాని ద్వారా ప్రతిబింబించే సంకేతాలను తీసుకుంటుంది. అప్పుడు మేము సెన్సార్ కంటే ముందు వస్తువు యొక్క దూరాన్ని లెక్కించడానికి తీసుకున్న సమయాన్ని ఉపయోగిస్తాము. మీరు తెలుసుకోవాలంటే