Medidor de Fluxo de Água é um sistema automático para medição do fluxo de água. Este projeto está usando microcontrolador Arduino com sensor de fluxo de água baseado em efeito Hall (YF-S201) e LCD é para exibir a saída. O sensor está usando o efeito de Hall; Quando a água ou o ar flui através do sensor, os ventiladores dentro do sensor giram e contam o fluxo de fluido por minuto. Após os cálculos nos dados de entrada, a saída é exibida na tela LCD.

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O que é medidor de fluxo de água – uma introdução

Medidor de fluxo de água para medição do volume de água que flui. Para sistema público de abastecimento de água, fornece base de hidrômetros. Em escala industrial, encontra muitas aplicações no fluxo controlado de fluidos para misturar com válvula solenóide para fins de controle. A vazão de água medida em m³ cúbico (m3) ou leito em um registro eletrônico ou mecânico.

Sensor de Fluxo de Água do Efeito Hall YF-S201:

Este sensor tem um princípio de funcionamento baseado no efeito de Hall. Quando o fluido flui através dele, ele gira e gera saída pulsada após cada ciclo. Este pulso é lido pelo microcontrolador e envia o comando em conformidade.

O sensor vem com três fios: vermelho (5 a 24 VCC) , preto (terra) e amarelo (saída de pulso de efeito Hall). O número de pulsos no intervalo de tempo especificado é comparado com o padrão (2,25 ml / pulso aproximadamente) e a taxa de fluxo de corrente pode ser calculada. Esta saída é dependente da pressão do fluido, vazão, orientação e localização do sensor. (limitações e faixa de operação são dadas na tabela abaixo)

Temos como exemplo esboço Arduino que pode ser usado para testar rapidamente o sensor, ele irá calcular o fluxo aproximado de água em litros / hora.

O sinal de pulso é uma onda quadrada simples, então é muito fácil registrar e converter em litros por minuto usando a seguinte fórmula:

FONTE

Recursos  do  YF-S201:

Modelo: YF-S201
• Tipo de sensor: efeito Hall
• Tensão de trabalho: 5 a 18V DC (tensão mínima testada 4,5V)
• Corrente máx .: 15mA @ 5V
• Tipo de saída: 5V TTL
• Caudal de trabalho: 1 a 30 litros / Minuto
• Faixa de temperatura de trabalho: -25 a + 80 ℃ • Pressão máxima da água: 2,0 MPa • Ciclo de trabalho de saída: 50% + -10% • Características do pulso de vazão: Freqüência (Hz) = 7,5 * Vazão (L / min ) • Pulsos por litro: 450

Conexão do Sensor de Fluxo de Água YF-S201:

O medidor de vazão é mostrado na figura 1. seus fios de conexão coloridos são para:

  • Fio vermelho: + 5V
  • Fio preto: GND
  • Fio amarelo: saída PWM
Figura 1: Sensor de Fluxo de Água (YF-S201)

 

Diagrama de circuito:

Figura 2: Diagrama de circuitos do medidor de vazão de água

Trabalhando do medidor de fluxo de água usando Arduino e YF-S201:

No medidor de vazão de água, uma pequena ventoinha, como o rotor, é colocada em forma de fluido. O eixo dessa estrutura possui elo magnético com o sensor de efeito do Hall. Quando o rotor gira, o campo magnético corta o sensor e quando chega em perpendicular, pulsos elétricos são gerados. Com cada litro de fluido passando por este sensor, ele mostra 4,5 pulsos no lado da saída (conforme indicado na folha de dados). Observamos os pulsos totais durante um período de amostragem especificado e, com a comparação com o valor base, o fluxo de água atual pode ser calculado (em litros por hora) com a seguinte fórmula simples:

%%Pulse Frequency (Hz)/7.5 = flow rate in L/min%%

Conectando Arduino com Sensor de Fluxo:

A conexão deste sensor de fluxo com o Arduino é simples. Existem apenas três fios vindos do sensor. O 5V VCC (fio vermelho), o GND (fio preto) e a linha de sinal / pulso (geralmente amarelo). Conecte o VCC e o GND do medidor de vazão ao VCC e ao GND do Arduino. A linha de pulso do sensor de vazão é conectada ao digital do Arduino (pino 2 neste caso). O pino digital do Arduino 2 serve como um pino de interrupção externo (pino de interrupção 0). 

(aprenda sobre interrupções de arduino)

Upload de código para Arduino e Medição:

Carregue o código do medidor de fluxo de água no Arduino. O código usa uma interrupção externa no pino digital 2 do Arduino. Ele é usado para ler os pulsos provenientes do medidor de vazão. Quando o Arduino detecta o pulso, ele imediatamente aciona a função Counter () do pulso. Esta função conta então o número total de pulsos.

Dividindo a contagem total de pulsos obtida por 4,5, você obterá a quantidade total de líquido que passa por ela em litros por minuto. Dividindo isso por 60, você obterá a taxa de fluxo em litros por hora, o que nos dá a quantidade total ou a quantidade de água / líquido que passou por ela. (A leitura é precisa dentro do intervalo de + -3%)

Use este sensor de vazão Arduino com uma válvula solenóide para monitorar e controlar a água usada. Podemos usá-lo em nosso sistema de jardinagem ou fazer a interface com um monitor de LCD para outras aplicações que exigem a medição da taxa e da quantidade de fluxo de água.

Código para Medidor de Fluxo de Água Baseado em Arduino:

Você pode fazer o download do esboço básico e código de trabalho (para fins de aprendizado) do medidor de vazão de água baseado em arduino no documento anexado. Você pode estender esse código para sua própria conveniência.

Baixa aqui

#include 
LiquidCrystal lcd(12,11,10,9,8,7);
volatile int flow_frequency; // Measures flow sensor pulses
unsigned int l_mint; // Calculated litres/hour
unsigned char flowsensor = 2; // Sensor Input
unsigned long currentTime;
unsigned long cloopTime;
void flow () // Interrupt function
{
flow_frequency++;
}
void setup()
{
pinMode(flowsensor, INPUT);
digitalWrite(flowsensor, HIGH); // Optional Internal Pull-Up
Serial.begin(9600);
attachInterrupt(0, flow, RISING); // Setup Interrupt
sei(); // Enable interrupts
currentTime = millis();
lcd.begin(16, 2);
cloopTime = currentTime;
lcd.print(" 73/113/153/177");
delay(2000);
lcd.clear();
}
void loop ()
{
currentTime = millis();
// Every second, calculate and print litres/mint
if(currentTime >= (cloopTime + 1000))
{
cloopTime = currentTime; // Updates cloopTime
// Pulse frequency (Hz) = 7.5Q, Q is flow rate in L/min.
l_mint = (flow_frequency * 1/ 7.5); // (Pulse frequency x 60 min) / 7.5Q = flowrate in
L/mint
flow_frequency = 0; // Reset Counter
Serial.print(l_mint, DEC); // Print litres/hour
Serial.println(" L/mint");
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Flow Meter");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.setCursor(2,1);
lcd.print(l_mint, DEC);
lcd.setCursor(5,1);
lcd.print("L/min");
}
}

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