शावर वॉटर मॉनिटर के साथ पानी और पैसा बचाएं: 15 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

कौन अधिक पानी का उपयोग करता है - स्नान या शॉवर?

मैं हाल ही में इस प्रश्न के बारे में सोच रहा था, और मुझे एहसास हुआ कि मैं वास्तव में नहीं जानता कि जब मैं स्नान करता हूं तो कितना पानी उपयोग किया जाता है। मुझे पता है कि जब मैं शॉवर में होता हूं तो कभी-कभी मेरा दिमाग भटकता है, एक अच्छे नए प्रोजेक्ट के विचार के बारे में सोचता है या यह तय करने की कोशिश करता है कि नाश्ते के लिए क्या खाना चाहिए, जबकि पानी सिर्फ नाले में बह रहा है। अगर मैं वास्तव में जानता कि मैं हर बार कितने लीटर का उपयोग कर रहा था, तो मेरे पानी की खपत को कम करना बहुत आसान होगा!

मैंने थोड़ा शोध किया, और पाया कि अलग-अलग शावर हेड 9.5 लीटर (2.5 गैलन) प्रति मिनट से लेकर 6 लीटर (1.6 गैलन) प्रति मिनट तक कहीं भी उपयोग कर सकते हैं, यदि आपके पास एक प्रवाह अवरोधक स्थापित है। एक बहुत पुराना शावर और भी अधिक पानी का उपयोग कर सकता है।

मैंने एक ऐसे उपकरण का डिजाइन और निर्माण करने का फैसला किया, जो प्रति शॉवर में उपयोग किए जाने वाले पानी की कुल मात्रा, पानी की लागत और प्रवाह दर को प्रदर्शित करेगा। मैंने इस उपकरण को कुछ हफ्तों के लिए स्थापित किया है, और उपयोग किए जा रहे पानी की मात्रा का लाइव रीडआउट करना वास्तव में आसान है।

इस निर्देशयोग्य में, मैं समझाता हूँ कि मैंने इसे कैसे बनाया। बेशक, आपको मेरे चरणों का ठीक से पालन करने की ज़रूरत नहीं है! आपके आस-पास पड़े हुए हिस्सों का उपयोग करना हमेशा अच्छा होता है। मैंने उन सभी भागों के लिंक शामिल किए हैं जिनका मैंने उपयोग किया है, या एक समकक्ष भाग जो काम करेगा।

आपूर्ति

(सभी मूल्य अमरीकी डालर में)

• फ्लो सेंसर - $3.87
• एलसीडी स्क्रीन - $2.29
• अरुडिनो नैनो - $1.59
• बूस्ट कन्वर्टर - $1.88
• लीपो चार्जर - $1.89
• पनरोक टॉगल स्विच - $ 0.93 (मेरे द्वारा उपयोग किए जाने वाले सटीक नहीं, लेकिन इसे काम करना चाहिए)
• वाटरप्रूफ पुशबटन - $1.64
• गतिरोध, M3 स्क्रू और नट - $6.99
• 2X महिला 3.5 मिमी जैक - $ 2.86 ईए।
• पुरुष 3.5 मिमी प्लग - $1.48
• 3.5mm 3' केबल असेंबली - $3.57
• यूएसबी केबल असेंबली - $1.74
• 1/2 "एनपीएस महिला-से-महिला युग्मन - $1.88
• 500 एमएएच 3.7 वी लीपो बैटरी - $ 3.91

उपकरण और सामान्य आपूर्ति

• सोल्डरिंग आयरन एंड सोल्डर
• वायर
• वायर कटर
• वायर स्ट्रिपर्स
• दो तरफा टेप
• फिलिप्स पेचकश
• 3डी प्रिंटर (वैकल्पिक)

चरण 1: वॉटरप्रूफिंग

इस परियोजना का सबसे कठिन पहलू पूरी चीज को जलरोधक बनाना है। चूंकि यह एक शॉवर में रहेगा, इसलिए इसे अत्यधिक नमी और कभी-कभार होने वाली छींटे से बचने में सक्षम होना चाहिए। इस परियोजना पर खर्च किए गए कुल समय का लगभग 75% इस भाग का पता लगा रहा था।

जिस तरह से मैं इसे देखता हूं, वहां दो विकल्प हैं: एक कस्टम 3 डी मुद्रित संलग्नक डिज़ाइन करें, या इसे ऑफ-द-शेल्फ संलग्नक के साथ काम करने का प्रयास करें। चूंकि मुझे हाल ही में अपना खुद का 3D प्रिंटर मिला है, इसलिए मैंने पहले विकल्प के साथ जाने का फैसला किया।

यदि आपके पास 3D प्रिंटर तक पहुंच नहीं है, तो यहां कुछ ऑफ-द-शेल्फ संलग्नक हैं जो मैंने पाया है कि जलरोधक होने का दावा है, और शायद काम करेगा। कृपया ध्यान दें कि मैंने इनमें से किसी भी बाड़े को नहीं खरीदा है, इसलिए मैं इस बात की कोई गारंटी नहीं देता कि सभी घटक अंदर फिट होंगे!

बैंगगुड - पारदर्शी ढक्कन के साथ 100x68x50 मिमी बॉक्स - $ 5.35

Digikey - 130x80x70mm बॉक्स पारदर्शी ढक्कन के साथ - $11.65

इस बिंदु के लिए, जब मैं संलग्नक का उल्लेख करता हूं, तो मैं अपने 3 डी प्रिंटेड के बारे में बात कर रहा हूं।

चरण 2: मेरा कस्टम 3डी प्रिंटेड संलग्नक

फ़्यूज़न 360 में कई घंटों तक काम करने के बाद, मैं इस बाड़े के साथ आया। इसमें दो महिला 3.5 मिमी जैक और एक टॉगल स्विच फिट करने के लिए तीन गोलाकार कटआउट हैं। क्षणिक पुशबटन के लिए ढक्कन में 16 मिमी का छेद है, और स्क्रीन के लिए एक आयताकार कटआउट है, साथ ही स्क्रीन को पकड़ने के लिए चार बढ़ते छेद हैं। ढक्कन एक अलग हिस्सा है और सीम के माध्यम से नमी के प्रवेश को रोकने में मदद करने के लिए एक होंठ है। बॉक्स के कोनों पर चार छेद 30 मिमी गतिरोध के साथ ढक्कन को पकड़ने के लिए हैं। सभी स्क्रू होल 3 मिमी व्यास के हैं, जो M3 स्क्रू में फिट होते हैं।

आप मेरे थिंगविवर्स पेज से एसटीएल फाइलें डाउनलोड कर सकते हैं। इसे बिना किसी राफ्ट या सपोर्ट के प्रिंट किया जा सकता है, लेकिन मैंने सिर्फ सुरक्षित रहने के लिए सपोर्ट का इस्तेमाल किया। मैंने 100% इन्फिल का भी इस्तेमाल किया। चूंकि दीवारें इतनी पतली हैं, इनफिल प्रतिशत को कम करने से वास्तव में कुल प्रिंट समय या कुल सामग्री में कोई बदलाव नहीं आता है, इसलिए मैंने इसे केवल 100% पर रखा है।

स्क्रीन को दृश्यमान बनाने के लिए, यह या तो बाड़े के ढक्कन में एक कटआउट के माध्यम से निकल सकता है, या एक पारदर्शी खिड़की के पीछे रखा जा सकता है। चूंकि स्क्रीन नमी के संपर्क में नहीं आनी चाहिए, इसलिए हम दूसरे विकल्प के साथ फंस गए हैं। दुर्भाग्य से पारदर्शी फिलामेंट के साथ 3डी प्रिंटिंग अभी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, इसलिए हमें थोड़ा रचनात्मक होना होगा।

मेरा समाधान ढक्कन में एक आयताकार कटआउट बनाना था, और कुछ सब्जी पैकेजिंग से पारदर्शी प्लास्टिक के टुकड़े में गोंद बनाना था। इस तकनीक का उपयोग तब भी किया जा सकता है जब आप मेरे कस्टम एनक्लोजर का उपयोग नहीं कर रहे हों; बस एक उपयोगिता चाकू या एक ड्रेमल के साथ एक आयत काट लें। बेशक, यदि आप एक पारदर्शी ढक्कन के साथ एक बाड़े का उपयोग कर रहे हैं, तो इसकी बिल्कुल भी आवश्यकता नहीं है।

पारदर्शी प्लास्टिक का सबसे अच्छा स्रोत जो मैंने पाया है वह है पैकेजिंग का उत्पादन। आमतौर पर पालक या अन्य पत्तेदार सब्जियां बड़े स्पष्ट प्लास्टिक कंटेनर में आती हैं। मेरे मामले में, मैंने "काली मिर्च मेडली" से पैकेजिंग का इस्तेमाल किया।

मैं ग्लूइंग के लिए बहुत सारे सतह क्षेत्र देने के लिए 5 मिमी का ओवरहांग चाहता था, इसलिए मैंने स्पष्ट प्लास्टिक के 27x77 मिमी आयत को काट दिया। मुझे कोनों को थोड़ा सा ट्रिम करना पड़ा ताकि स्क्रू फिट हो जाएं। मैंने कटआउट की परिधि के चारों ओर सुपरग्लू की एक पंक्ति को घुमाया, और फिर स्पष्ट प्लास्टिक को चालू कर दिया। मैंने यह सुनिश्चित करने के लिए किनारे के चारों ओर थोड़ा और सुपरग्लू जोड़ा कि इसे सील कर दिया गया है।

प्रो-टिप: गोंद के सूखने पर भाग को एक छोटे पंखे के सामने रखें। जैसे ही सुपरग्लू सूख जाता है, यह पीछे एक सफेद सफेद अवशेष छोड़ देता है, जिसे हम निश्चित रूप से अपनी पारदर्शी खिड़की पर नहीं चाहते हैं। मैंने कंप्यूटर बिजली की आपूर्ति से एक पुराने 12V पंखे का इस्तेमाल किया। मैंने यह सुनिश्चित करने के लिए गोंद को 12 घंटे तक बैठने दिया कि यह पूरी तरह से सूखा था।

चरण 3: एलसीडी स्क्रीन को माउंट करना

एक बार पारदर्शी खिड़की सूख जाने के बाद, एलसीडी को लगाया जा सकता है। एलसीडी एक सुपर लोकप्रिय 16x2 कैरेक्टर डिस्प्ले है, जिसमें I²C "बैकपैक" पीछे की तरफ प्री-सोल्डर है। मैं इस स्क्रीन को I²C इंटरफ़ेस के साथ प्राप्त करने की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं। सभी समानांतर लाइनों को तार देना काफी कष्टप्रद है और गलतियों के लिए अधिक संभावनाएं पेश करता है - I²C संस्करण में केवल बिजली के लिए दो तार और सिग्नल के लिए दो तार हैं।

मैंने स्क्रीन को माउंट करने के लिए चार 10 मिमी गतिरोध का उपयोग किया। गतिरोध के प्रत्येक छोर पर एक पुरुष धागा और दूसरे पर एक महिला धागा होता है। मैंने पुरुष धागे को एलसीडी में छेद के माध्यम से रखा और प्रत्येक को एक एम ३ नट कस दिया। फिर मैंने बाड़े के ढक्कन के माध्यम से गतिरोध के महिला सिरों को सुरक्षित करने के लिए चार एम 3 स्क्रू का इस्तेमाल किया। मुझे गतिरोध का यह पैकेज मिला है जिसमें एलसीडी को माउंट करने के लिए 10 मिमी वाले हैं, और लंबे समय तक ढक्कन को आधार पर रखने के लिए। साथ ही, M3 स्क्रू और नट्स हैं, इसलिए आपको कोई अतिरिक्त हार्डवेयर खरीदने की आवश्यकता नहीं है।

सुनिश्चित करें कि नट बहुत तंग हैं ताकि जब आप स्क्रू को कस लें, तो गतिरोध मुड़ न जाए। इसके अलावा, सुनिश्चित करें कि आप शिकंजा को अधिक कसने नहीं देते हैं, या प्लास्टिक का ढक्कन ख़राब हो सकता है और ठीक से सील नहीं हो सकता है।

एलसीडी पर 16 हेडर पिन की पंक्ति शीर्ष पर होनी चाहिए - सुनिश्चित करें कि आप एलसीडी को उल्टा नहीं लगाते हैं!

चरण 4: मोमेंट्री बटन को माउंट करना

मैंने इस बीमार दिखने वाले क्रोम बटन को फ्रंट पैनल पर इस्तेमाल करने का फैसला किया। मैंने उन्हें पिछली परियोजनाओं में उपयोग किया है और मुझे वास्तव में उनके दिखने का तरीका पसंद है। उन्हें वाटरप्रूफ माना जाता है, और वे नमी को धागों के माध्यम से बाड़े में प्रवेश करने से रोकने के लिए एक रबर की अंगूठी के साथ आते हैं।

यह कदम काफी सीधा है। अखरोट को पूर्ववत करें, लेकिन रबर की अंगूठी को चालू रखें। ढक्कन में छेद के माध्यम से बटन डालें, और पीछे की तरफ से अखरोट को कस लें। अखरोट को अधिक कसने से बचें, या रबर की अंगूठी कुचल दी जाएगी और इसका उद्देश्य पूरा नहीं होगा।

चरण 5: पावर और चार्जिंग सर्किट

अब हम बैटरी पावर घटकों को एक साथ रखेंगे। इसमें बैटरी, मास्टर स्विच, बैटरी मॉनिटरिंग/चार्जिंग बोर्ड और बूस्ट कन्वर्टर शामिल हैं।

मैंने जिस बैटरी का उपयोग किया है वह 3.7V 1500 एमएएच सिंगल-सेल लिथियम आयन बैटरी है। मैंने जो विशेष उपयोग किया था वह टूटे हुए Playstation कंट्रोलर से खींचा गया था। कोई भी सिंगल-सेल ली-आयन या लीपो बैटरी तब तक काम करेगी, जब तक वह आपके बाड़े में फिट हो जाती है। इस प्रकार की बैटरी बहुत पतली और सपाट होती है, इसलिए आप शायद बिना किसी समस्या के मेरे से दोगुने बड़े का उपयोग कर सकते हैं। एक 18650 सेल काम करेगा, लेकिन यह मेरे कस्टम एनक्लोजर में फिट नहीं होगा, इसलिए आपको अपना खुद का डिज़ाइन करना होगा, या एक ऑफ-द-शेल्फ एनक्लोजर का उपयोग करना होगा। यदि संभव हो, तो मैं एक बचाई गई बैटरी (जैसे मैंने किया) का उपयोग करने की सलाह देता हूं क्योंकि शिपिंग बैटरी अक्सर महंगी होती है!

बैटरी को पहले TP4056 चार्जिंग बोर्ड में मिलाया जाना चाहिए। यदि आप चाहें, तो आप सुविधा के लिए एक JST RCY कनेक्टर को बैटरी और चार्जर में मिला सकते हैं (मैंने ऐसा किया), लेकिन यह आवश्यक नहीं है। चार्जर बोर्ड पर चिह्नों के अनुसार सही ध्रुवता का निरीक्षण करना सुनिश्चित करें, क्योंकि बोर्ड रिवर्स बैटरी पोलरिटी से सुरक्षित नहीं है!

इसके बाद, चार्जर के पॉजिटिव आउटपुट (पॉजिटिव बैटरी वायर के बगल में स्थित) से एक वायर को बूस्ट कन्वर्टर पर पॉजिटिव इनपुट में मिलाएं। फिर नकारात्मक आउटपुट (नकारात्मक बैटरी तार के बगल में स्थित) से एक तार को मास्टर टॉगल स्विच के सामान्य (केंद्र) पिन में मिलाएं। अंत में, स्विच के सामान्य रूप से खुले पिन से बूस्ट कनवर्टर के नकारात्मक इनपुट में एक तार मिलाप करें। यदि आप एक मल्टीमीटर को बूस्टर कनवर्टर के आउटपुट से जोड़ते हैं और मास्टर स्विच चालू करते हैं, तो एक वोल्टेज प्रदर्शित होना चाहिए।

चूंकि हमारे Arduino, LCD स्क्रीन और फ्लो सेंसर को सभी को 5V की आवश्यकता होती है, इसलिए हमें बूस्ट कन्वर्टर के आउटपुट को 5V पर सेट करना चाहिए। यह एक छोटे पेचकश के साथ पोटेंशियोमीटर पर घुंडी को घुमाकर प्राप्त किया जाता है। मास्टर स्विच चालू होने के साथ, बैटरी कनेक्टेड, और मल्टीमीटर बूस्ट कन्वर्टर के आउटपुट से जुड़ा हुआ है, धीरे-धीरे पोटेंशियोमीटर को तब तक चालू करें जब तक कि आउटपुट 5V न पढ़ जाए। ठीक 5.000V की रीडिंग प्राप्त करना मुश्किल होगा लेकिन 4.9V और 5.1V के बीच वोल्टेज का लक्ष्य रखें।

चूंकि मेरे कस्टम एनक्लोजर को कई स्क्रू के साथ बंद रखा गया है, इसलिए हम हर बार चार्ज करने के लिए केस को खोलना नहीं चाहते हैं। मैंने इसके लिए 3.5 एमएम हेडफोन जैक का इस्तेमाल किया। मैंने जिस सटीक कनेक्टर का उपयोग किया है, वह डिजिके का है (जो कि मेरे बाड़े में कटआउट का आकार है), लेकिन बैंगवुड के इस एक को भी काम करना चाहिए।

सबसे पहले, मैंने कनेक्टर को बाड़े में सबसे निचले छेद में डाला। चूंकि यह ज्यादातर समय अनप्लग हो जाएगा, और इसलिए नमी के प्रवेश के लिए अतिसंवेदनशील है, इसलिए पानी को अंदर टपकने से रोकने के लिए इसे नीचे की तरफ माउंट करना सबसे अच्छा है। लॉक-वॉशर स्थापित करने और अखरोट को कसने के बाद, मैंने कनेक्टर पर "टिप" और "आस्तीन" टैब में दो तारों को मिलाया। कनेक्टर का पिनआउट मेरी व्याख्या की गई छवियों में से एक में दिखाया गया है। मैंने माइक्रो यूएसबी पोर्ट के बगल में चार्जर पर नकारात्मक इनपुट के लिए "आस्तीन" तार के दूसरे छोर को मिलाया। अंत में, मैंने USB पोर्ट के दूसरी तरफ "टिप" तार को +5V पैड में मिलाया। चार्जर पर लगे USB पोर्ट का उपयोग नहीं किया जाएगा, क्योंकि USB पोर्ट को नमी की अनुमति दिए बिना बाड़े में घुसना मुश्किल होगा।

चरण 6: चार्जिंग केबल

चूंकि हम अपने चार्जिंग पोर्ट के रूप में 3.5 मिमी ऑडियो जैक का उपयोग कर रहे हैं, इसलिए हमें एक एडेप्टर केबल बनाने की आवश्यकता है जिसमें एक छोर पर एक पुरुष 3.5 मिमी प्लग और दूसरे छोर पर एक यूएसबी ए प्लग हो। यह हमें इस डिवाइस को चार्ज करने के लिए किसी भी सामान्य मोबाइल डिवाइस चार्जर (जैसे कि एक iPhone चार्जर) का उपयोग करने की अनुमति देगा।

आप एक छोर पर USB A कनेक्टर के साथ एक USB केबल असेंबली खरीद सकते हैं और दूसरे छोर पर टिन वाले तार, लेकिन यदि आप मेरे जैसे हैं, तो संभवतः आपके पास एक दर्जन यादृच्छिक USB केबल पड़े हैं जिनकी आपको आवश्यकता नहीं है। USB केबल असेंबली खरीदने के बजाय, मुझे बस एक माइक्रो USB से USB A केबल मिला जिसकी मुझे आवश्यकता नहीं थी और माइक्रो USB कनेक्टर को बंद कर दिया।

इसके बाद, मैंने केवल दो तारों को अंदर प्रकट करने के लिए केबल से सफेद जैकेट उतार दी: एक लाल और एक काला तार। कुछ USB केबल में चार तार होंगे: लाल, काला, हरा और सफेद। हरे और सफेद डेटा ट्रांसफर के लिए हैं, और इन्हें अनदेखा किया जा सकता है। केवल लाल और काले तारों से इन्सुलेशन पट्टी करें।

आगे आपको एक पुरुष 3.5 मिमी प्लग की आवश्यकता होगी। मैंने इसे बैंगवुड से इस्तेमाल किया। USB केबल से लाल तार को मध्य टैब (जो कनेक्टर का सिरा है) और काले तार को लंबी आस्तीन वाले टैब में मिलाएं। स्पष्टीकरण के लिए मेरी तस्वीरें देखें।

मैं हमेशा यूएसबी प्लग से पहले 3.5 मिमी प्लग में प्लग करने की सलाह देता हूं, क्योंकि केबल में प्लगिंग की प्रक्रिया प्लग को धातु के ग्रहण में छोटा कर सकती है।

चरण 7: फ्लो सेंसर के बारे में

मैंने इस फ्लो सेंसर को बैंगगूड से $ 3.87 में लिया। इसका उपयोग करने से पहले, मैंने यह जांचने का फैसला किया कि यह कैसे काम करता है।

डिजाइन आश्चर्यजनक रूप से सरल और सरल है। इलेक्ट्रॉनिक्स को पानी से पूरी तरह से सील कर दिया गया है। एक मुक्त कताई प्रोपेलर है जो प्रवाह दर के आधार पर धीमी या तेज गति से घूमता है। प्रोपेलर पर एक बिंदु पर एक चुंबक होता है। सेंसर के बाहर एक छोटा कम्पार्टमेंट होता है जिसमें दो घटकों के साथ एक छोटा पीसीबी होता है: एक रोकनेवाला, और एक हॉल-इफेक्ट सेंसर। हर बार जब चुंबक हॉल-इफेक्ट सेंसर से गुजरता है, तो यह उच्च और निम्न के बीच टॉगल करता है। दूसरे शब्दों में, यह हर बार प्रोपेलर के घूमने पर 5V और 0V के बीच स्विच करता है।

सेंसर को पढ़ने के लिए, हम लाल तार पर +5V लगाते हैं, काले तार पर ऋणात्मक, और पीले तार से डिजिटल सिग्नल पढ़ते हैं। मेरे आस्टसीलस्कप की तस्वीर में आप देख सकते हैं कि प्रवाह चालू होने पर संकेत कैसे बदलता है। सबसे पहले, सिग्नल लगातार शून्य वोल्ट होता है। जब प्रवाह शुरू होता है, तो दालों की आवृत्ति तेजी से तेज हो जाती है और स्थिर अवस्था में पहुंच जाती है।

डेटाशीट के मुताबिक, सेंसर 450 पल्स प्रति लीटर का आउटपुट देता है। यह बाद में महत्वपूर्ण होगा जब हम सॉफ्टवेयर लिख रहे होंगे।

चरण 8: फ्लो सेंसर वायरिंग

फ्लो सेंसर 3-पिन JST-XH कनेक्टर के साथ आता है। यह आदर्श नहीं है क्योंकि तार बहुत छोटे हैं, और कनेक्टर ने संपर्क उजागर कर दिए हैं जिन्हें आसानी से पानी की बूंदों द्वारा छोटा किया जा सकता है। मैंने डिजिके से यह 3.5 मिमी ऑडियो प्लग केबल असेंबली मंगवाई। यह 3 'लंबा है, जो कि एकदम सही लंबाई है, और इसमें टिन के तार हैं, जिससे इसे मिलाप करना आसान हो जाता है। मैं एक पुराने हेडफ़ोन कॉर्ड का उपयोग करने की कोशिश करने की अनुशंसा नहीं करता, क्योंकि उनमें बहुत पतले एनामेल्ड तार होते हैं, जो मिलाप के लिए लगभग असंभव है।

फ्लो सेंसर में एक प्लास्टिक कवर होता है, जिस पर दो फिलिप्स स्क्रू होते हैं। बस इन स्क्रू को हटा दें, और सर्किट बोर्ड को बाहर निकाल दें। इसे किसी गोंद के साथ नहीं रखा जाता है, इसे सिर्फ प्लास्टिक के ढक्कन के साथ रखा जाता है। इसके बाद, तीन तारों को टांका लगाने वाले लोहे से गर्म करके और उन्हें एक बार में उठाकर हटा दें।

इसके बाद, 3.5 मिमी ऑडियो केबल को पैड में मिलाएं। मैं सुझाव देता हूं कि रंगों का मिलान उसी तरह से करें जैसे मैंने किया था। इस कॉन्फ़िगरेशन में टिप पर +5V, रिंग पर सिग्नल और स्लीव पर ग्राउंड है। यह वही कॉन्फ़िगरेशन है जो चरण 6 से चार्जिंग पोर्ट के लिए उपयोग किया जाता है। यदि आप गलती से चार्जर को सेंसर पोर्ट में प्लग कर देते हैं, या इसके विपरीत, तो डिवाइस को कोई नुकसान नहीं होगा।

चरण 9: फ्लो सेंसर स्थापित करना

अब तक हमारा सारा काम वर्कशॉप में हो चुका है। लेकिन अब, बाथरूम जाने का समय आ गया है!

सबसे पहले, मैंने शॉवर हेड हटा दिया। इसने 1/2 एनपीएस पुरुष थ्रेडिंग के साथ दीवार से निकलने वाले पाइप का एक छोटा सा हिस्सा प्रकट किया। सुविधाजनक रूप से, हमारे फ्लो सेंसर में एक ही थ्रेड आकार होता है! एकमात्र समस्या यह है कि सेंसर में दोनों सिरों पर पुरुष थ्रेडिंग है, इसलिए हम करेंगे महिला-से-महिला युग्मन की आवश्यकता है।

मेरे स्थानीय हार्डवेयर स्टोर पर, पीतल, लोहे और पीवीसी में 1/2 कपलिंग थे। पीवीसी सबसे सस्ता था, इसलिए मुझे वह मिल गया। हालांकि, पिछली दृष्टि में, पीतल या स्टील वाले अच्छे लगते थे।

एक बार जब आपके पास युग्मन हो, तो बस प्रवाह संवेदक को युग्मन में पेंच करें, और फिर युग्मन के दूसरे छोर को पाइप पर पेंच करें। प्रवाह संवेदक में प्रवाह की इच्छित दिशा को इंगित करने के लिए एक तीर होता है। सुनिश्चित करें कि आपने इसे पीछे की ओर स्थापित नहीं किया है, अन्यथा माप गलत हो सकता है। अंत में, फ्लो सेंसर के अंत में शावर हेड को स्क्रू करें।

बेशक, मैं मान रहा हूं कि आपका शॉवर 1/2 एनपीएस थ्रेड का उपयोग करता है, जैसा कि मेरा था। यदि ऐसा नहीं है, तो आपको अतिरिक्त एडेप्टर प्राप्त करने की आवश्यकता होगी।

प्रो-टिप: लीक को रोकने के लिए टुकड़ों को एक साथ पेंच करने से पहले सभी धागे में कुछ टेफ्लॉन प्लंबर का टेप जोड़ें। मेरे पास कोई हाथ नहीं था, लेकिन मैं निकट भविष्य में इसे जोड़ने की योजना बना रहा हूं।

चरण 10: Arduino और Perfboard

चूंकि हमें बहुत सारी वायरिंग करनी होगी, इसलिए चीजों को थोड़ा और आसान बनाने के लिए परफ़ॉर्म का एक टुकड़ा प्राप्त करना एक अच्छा विचार है। मैंने परफ़ॉर्मर के एक आयत को लगभग 1 "बाई 2" काटा। इसके बाद, मैंने अपने Arduino नैनो को बोर्ड के बीच में रखा और चिह्नित किया कि हेडर पिन कहाँ से गुजरा। फिर मैंने महिला हेडर की दो लंबाई काटी, प्रत्येक 15 पिन लंबी। मैंने इन्हें उस परफ़ॉर्मर पर मिलाया जहाँ मैंने पहले चिह्नित किया था। यह हमें प्रोग्रामिंग के लिए Arduino को हटाने की अनुमति देगा।

प्रो-टिप: Arduino के USB पोर्ट के ओरिएंटेशन को चिह्नित करें ताकि आप इसे हमेशा उसी तरह परफ़ॉर्म में प्लग करें।

चरण 11: सब कुछ तार करना

अब सब कुछ एक साथ मिलाप करने का समय है! मैंने एक पूर्ण वायरिंग आरेख शामिल किया है, जिसका आप अनुसरण कर सकते हैं, या यदि आप अधिक निर्देशित दृष्टिकोण पसंद करते हैं तो नीचे मेरे लिखित चरण देखें।

सबसे पहले, मैंने कुछ पुरुष हेडर पिन काटे और उन्हें +5V और ग्राउंड रेल पर परफ़ॉर्मर पर मिला दिया। फिर मैंने Arduino पर पिन A4 और A5 से जुड़े दो और हेडर पिन को मिलाया। ये हेडर हमें महिला-से-महिला जंपर्स का उपयोग करके एलसीडी स्क्रीन को जोड़ने की अनुमति देंगे।

इसके बाद, मैंने बूस्ट कन्वर्टर के आउटपुट से + 5V और ग्राउंड रेल में तारों की एक जोड़ी को मिलाया। यह Arduino, LCD और फ्लो सेंसर को शक्ति प्रदान करेगा।

उसके बाद, मैंने दो तारों को काट दिया और उन्हें पुशबटन के टर्मिनलों से जोड़ दिया। मैंने एक तार को ग्राउंड रेल में और दूसरे को डिजिटल पिन 3 में मिलाया।

सोल्डर का अंतिम भाग फ्लो सेंसर है। चूंकि हमने पहले ही सेंसर से 3.5 मिमी प्लग संलग्न किया है, इसलिए हमें केवल 3.5 मिमी महिला जैक को मिलाप करने की आवश्यकता है। पहले मैंने तीन तारों को मिलाया - जैक के प्रत्येक टैब में से एक। फिर मैंने जैक को बाड़े के माध्यम से डाला और इसे एक नट के साथ सुरक्षित कर दिया। अंत में, मैंने आस्तीन को जमीन पर, टिप को +5V, और रिंग को डिजिटल पिन 2 में मिलाया।

मैंने बटन और फ्लो सेंसर के लिए डिजिटल पिन 2 और 3 का उपयोग करना चुना क्योंकि वे हार्डवेयर इंटरप्ट पिन हैं। इससे कोड लिखना बहुत आसान हो जाएगा।

अब हम सोल्डरिंग समाप्त कर चुके हैं, लेकिन हमें अभी भी एलसीडी को हुक करने की आवश्यकता है। चूंकि हमने हेडर को मिलाप किया है, इसलिए हमें केवल चार महिला-से-महिला जंपर्स की आवश्यकता है। "Vcc" पिन को +5V से, "Gnd" पिन को ग्राउंड से, "SCL" पिन को A5 से, और "SDA" पिन को A4 से कनेक्ट करें। एलसीडी स्क्रीन को बाड़े में फिट करने के लिए, हमें हेडर पिन को पीछे की ओर मोड़ना होगा। पिन को कई बार आगे-पीछे करने से धातु थक जाएगी और पिन टूट जाएगी, इसलिए मैं उन्हें केवल एक बार झुकने की सलाह देता हूं, और इसे सावधानी से करें।

अब वायरिंग पूरी हो गई है!

चरण 12: प्रोग्रामिंग

अब जब हार्डवेयर जुड़ा हुआ है, तो हम Arduino को प्रोग्राम कर सकते हैं।

मैं चाहता हूं कि कार्यक्रम में निम्नलिखित विशेषताएं हों:

• पहली पंक्ति में, कुल लीटर की तेजी से अद्यतन होने वाली संख्या प्रदर्शित करें
• दूसरी पंक्ति पर, पानी की कुल लागत या प्रवाह दर प्रदर्शित करें
• जब शावर चल रहा होता है, तो पुशबटन लागत या प्रवाह दर दिखाने के बीच टॉगल करता है
• जब शॉवर नहीं चल रहा हो, तो पुशबटन को सभी डेटा साफ़ करना चाहिए और स्क्रीन को रीसेट करना चाहिए
• सकल मतदान विधियों से बचने के लिए सेंसर को इंटरप्ट रूटीन का उपयोग करके पढ़ा जाना चाहिए
• स्क्रीन को अपडेट करते समय, हमें हर बार पूरी स्क्रीन को ओवरराइट करने के बजाय केवल उन मानों को अपडेट करना चाहिए जो बदल गए हैं (इससे ध्यान देने योग्य झिलमिलाहट होगी)

कार्यक्रम एक सरल संरचना का अनुसरण करता है। मिलिस () फ़ंक्शन का उपयोग करके, हम देरी बना सकते हैं जो वास्तव में प्रोग्राम के निष्पादन को नहीं रोकता है। देरी () फ़ंक्शन का उपयोग किए बिना एलईडी को ब्लिंक करने के उदाहरण के लिए यह ट्यूटोरियल देखें।

मिलिस () फ़ंक्शन Arduino के चालू होने के बाद से मिलीसेकंड की संख्या लौटाता है। एक चर "पिछला मिलिस" बनाकर और मिलिस () - पिछले मिलिस () को घटाकर, हम पिछले मिलिस को अपडेट किए जाने के बाद से बीता हुआ समय देख सकते हैं।

यदि हम चाहते हैं कि प्रति सेकंड कुछ घटित हो, तो हम निम्नलिखित कोड ब्लॉक का उपयोग कर सकते हैं:

अगर ((मिली () - पिछला मिलिस)> = 1000) {

पिछलामिलिस = मिली (); टॉगल एलईडी (); }

यह जांचता है कि मिलिस () (वर्तमान समय) और पिछली मिलिस (पिछली बार) के बीच का अंतर 1000 मिलीसेकंड से अधिक या उसके बराबर है। यदि ऐसा है, तो हम जो पहली चीज करते हैं, वह पिछले मिलिस को वर्तमान समय के बराबर सेट करती है। फिर हम जो भी अतिरिक्त कदम चाहते हैं उसे निष्पादित करते हैं। इस उदाहरण में, हम एक LED को टॉगल कर रहे हैं। फिर हम कोड के इस ब्लॉक से बाहर निकलते हैं और बाकी लूप () फ़ंक्शन को शुरू में वापस जाने से पहले और इसे फिर से दोहराने से पहले समाप्त करते हैं।

सरल देरी () फ़ंक्शन पर इस पद्धति का उपयोग करने का लाभ यह है कि देरी () निर्देशों के बीच समय का अंतराल डालता है, लेकिन लूप () फ़ंक्शन में अन्य निर्देशों को निष्पादित करने में लगने वाले समय का हिसाब नहीं देता है। यदि आप कोई ऐसा काम कर रहे हैं जिसमें केवल एक एलईडी को ब्लिंक करने से अधिक समय लगता है, जैसे कि एलसीडी स्क्रीन को अपडेट करना, तो इसमें लगने वाला समय नगण्य नहीं है, और कुछ चक्रों के बाद यह बढ़ जाएगा। यदि आप एलसीडी स्क्रीन को घड़ी पर अपडेट कर रहे हैं, तो यह जल्दी से गलत हो जाएगी और पीछे रह जाएगी।

तो अब जब हम कार्यक्रम की समग्र संरचना को समझ गए हैं, तो निर्देशों को सम्मिलित करने का समय आ गया है। यहां कोड की हर एक पंक्ति की व्याख्या करने के बजाय, मेरा सुझाव है कि आप पहले संलग्न फ़्लोचार्ट को पढ़ लें, जो कि कार्यक्रम क्या करता है, इसका एक उच्च-स्तरीय अवलोकन देता है।

एक बार जब आप फ़्लोचार्ट देख लेते हैं, तो संलग्न Arduino कोड पर एक नज़र डालें। मैंने यह स्पष्ट करने के लिए लगभग हर पंक्ति पर टिप्पणी की है कि प्रत्येक पंक्ति क्या कर रही है।

कोड में कुछ भाग हैं जिन्हें आप बदलना चाह सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात प्रति लीटर की लागत है। मेरे शहर में पानी की कीमत 0.2523¢ प्रति लीटर है। निम्न पंक्ति का पता लगाएँ, और उस मूल्य को उस लागत से मेल खाने के लिए बदलें जहाँ आप रहते हैं:

कास्ट फ्लोट COST_PER_LITRE = 0.2523; // लागत प्रति लीटर, सेंट में, शहर की वेबसाइट से

यदि आप लीटर से अधिक गैलन का उपयोग करना पसंद करते हैं, तो "L" या "L/s" को संदर्भित करने वाली सभी "LCD.print ()" लाइनों को "G" या "G/s" में बदल दें। फिर निम्न पंक्ति हटाएं:

स्थिरांक फ्लोट रूपांतरण = ४५०.०; // इसे लीटर के लिए असम्बद्ध रखें

… और इस लाइन को अनकम्मेंट करें:

स्थिरांक फ्लोट रूपांतरण = १७०३.०; // इस पर टिप्पणी न करें और गैलन के लिए ऊपर की रेखा को हटा दें

मेरे कोड में आपने एक और विषमता देखी होगी। डिफ़ॉल्ट वर्ण सेट में "¢" वर्ण शामिल नहीं है, और मैं डॉलर का उपयोग नहीं करना चाहता था, क्योंकि अधिकांश समय के लिए लागत "$0.01" या उससे कम के रूप में दिखाई देगी। इसलिए, मुझे एक कस्टम चरित्र बनाने के लिए मजबूर होना पड़ा। इस प्रतीक का प्रतिनिधित्व करने के लिए निम्नलिखित बाइट सरणी का उपयोग किया जाता है:

बाइट सेंट_साइन = {बी००१००, बी००१००, बी०११११, बी१०१००, बी१०१००, बी०११११, बी००१००, बी००१००};

इस सरणी को बनाने के बाद, विशेष वर्ण को "बनाया" और संग्रहीत करना होगा।

LCD.createChar (0, सेंट_साइन);

एक बार यह हो जाने के बाद, कस्टम कैरेक्टर को प्रिंट करने के लिए हम निम्नलिखित लाइन का उपयोग करते हैं:

LCD.लिखें (बाइट (0)); // प्रिंट सेंट साइन (¢)

LCD में अधिकतम 8 कस्टम वर्ण हो सकते हैं। इस पर अधिक जानकारी यहाँ है। मुझे यह सहायक ऑनलाइन टूल भी मिला है जो आपको ग्राफिकल इंटरफ़ेस का उपयोग करके कस्टम वर्ण बनाने देता है, और यह स्वचालित रूप से कस्टम बाइट सरणी उत्पन्न करेगा।

चरण 13: ढक्कन बंद करना

अंत में, हम लगभग समाप्त कर चुके हैं!

यह सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को बाड़े में भरने का समय है और आशा है कि ढक्कन बंद हो जाएगा। लेकिन पहले, हमें 30 मिमी गतिरोध संलग्न करने की आवश्यकता है। मेरे द्वारा खरीदे गए गतिरोध के पैकेज में कोई भी ऐसा शामिल नहीं है जो लंबे समय तक हो, लेकिन यह 20 मिमी और 10 मिमी के साथ आता है जिसे एक साथ जोड़ा जा सकता है। मैंने चार एम 3 स्क्रू के साथ बाड़े के तल पर छेद में चार गतिरोध खराब कर दिए (चित्र 1 और 2 देखें)। इन्हें सुरक्षित रूप से कसना सुनिश्चित करें, लेकिन बहुत तंग नहीं या आप प्लास्टिक के बाड़े को तोड़ने का जोखिम उठाते हैं।

अब हम सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को अंदर फिट कर सकते हैं। मैंने चार्जर और बूस्टर कनवर्टर को दो तरफा टेप के साथ ढक्कन से जोड़ा, जैसा कि तीसरी छवि में देखा गया है। फिर मैंने दो 3.5 मिमी जैक पर उजागर धातु के चारों ओर कुछ बिजली के टेप लपेटे, बस यह सुनिश्चित करने के लिए कि कनेक्टर्स से संपर्क करने से कुछ भी कम नहीं होता है।

मैं Arduino को इसके किनारे पर, निचले बाएँ कोने में, इसके USB पोर्ट को दाईं ओर रखकर फिट करने में सक्षम था। मैंने एलसीडी स्क्रीन के नीचे बाड़े के नीचे बैटरी को सुरक्षित करने के लिए अधिक दो तरफा टेप का उपयोग किया।

अंत में, एक बार जब सब कुछ बॉक्स में कम या ज्यादा सुरक्षित रूप से जाम हो जाता है, तो ढक्कन को चार और M3 स्क्रू के साथ खराब कर दिया जा सकता है।

चरण 14: परीक्षण

फ्लो सेंसर से 3.5 मिमी कनेक्टर में पहला प्लग। मैं डिवाइस को चालू करने से पहले ऐसा करने की सलाह देता हूं, क्योंकि प्लग के लिए अवांछित कनेक्शन बनाना संभव है क्योंकि इसे डाला जा रहा है।

इसके बाद, मास्टर पावर स्विच चालू करें। जबकि पानी नहीं चल रहा है, फ्रंट पैनल बटन को टोटल क्लियर करने और स्क्रीन को क्लियर करने के अलावा कुछ नहीं करना चाहिए। चूंकि डिफ़ॉल्ट रूप से कुल शून्य होगा, बटन अभी तक कुछ भी नहीं करेगा।

यदि आप शॉवर चालू करते हैं, तो कुल वृद्धि शुरू होनी चाहिए। डिफ़ॉल्ट रूप से, लागत दिखाई जाती है। यदि आप फ्रंट पैनल बटन दबाते हैं, तो प्रवाह दर नीचे की रेखा पर प्रदर्शित होगी। फ्रंट पैनल बटन दबाने से प्रवाह दर दिखाने और लागत दिखाने के बीच टॉगल होगा, जब तक कि शॉवर चल रहा है। एक बार शावर बंद हो जाने पर, फ्रंट पैनल बटन दबाने से माप रीसेट हो जाएगा और स्क्रीन साफ़ हो जाएगी।

बढ़ते

आप डिवाइस को कैसे माउंट करना चुनते हैं यह आपके शॉवर के लेआउट पर निर्भर करता है। कुछ शावर में शावर हेड के काफी करीब एक लेज हो सकता है जिसे आप बस डिवाइस को वहां रख सकते हैं। मेरे शॉवर में, मेरे पास सक्शन कप से जुड़ी एक टोकरी है जिसमें मैंने डिवाइस को अंदर रखा है। यदि आपके पास एक कगार या टोकरी की विलासिता नहीं है, तो आप डिवाइस को दो तरफा सक्शन कप के साथ दीवार पर पकड़ने का प्रयास कर सकते हैं। यह केवल तभी काम करेगा जब आप एक ऑफ-द-शेल्फ संलग्नक का उपयोग कर रहे हैं जिसमें एक चिकनी बैकिंग है, या आपने ग्लास बिल्ड प्लेट के साथ प्रिंटर पर मेरे कस्टम संलग्नक को मुद्रित किया है। यदि आपके बाड़े में एक मोटा बैकिंग है (जैसे मेरा करता है), तो आप कुछ दो तरफा टेप का उपयोग करने की कोशिश कर सकते हैं, हालांकि यदि आप डिवाइस को हटाने का प्रयास करते हैं तो यह आपकी शॉवर दीवार पर कुछ अवशेष छोड़ सकता है।

समस्या निवारण

स्क्रीन चालू है, लेकिन बैकलाइट बंद है - सुनिश्चित करें कि I ² C मॉड्यूल के किनारे दो पिनों पर जम्पर स्थापित है

स्क्रीन खाली है, बैकलाइट चालू है - आई²सी स्कैनर चलाकर जांचें कि आई सी पता सही है

स्क्रीन चालू है, लेकिन मान शून्य रहते हैं - पिन 2 पर वोल्टेज को मापकर जांच लें कि सेंसर से कोई संकेत आ रहा है। यदि कोई संकेत नहीं है, तो जांच लें कि सेंसर ठीक से जुड़ा हुआ है।

बैकलाइट बंद के साथ स्क्रीन खाली है - जांचें कि Arduino पर पावर एलईडी चालू है, और जांचें कि स्क्रीन में पावर है

स्क्रीन संक्षेप में चालू होती है, फिर सब कुछ बंद हो जाता है - आप शायद बूस्ट कनवर्टर से वोल्टेज को बहुत अधिक सेट करते हैं (घटक 5V से अधिक नहीं संभाल सकते हैं)

डिवाइस काम करता है, लेकिन मान गलत हैं - सुनिश्चित करें कि आप जिस फ्लो सेंसर का उपयोग कर रहे हैं उसका रूपांतरण कारक 450 पल्स प्रति लीटर का समान रूपांतरण कारक है। अलग-अलग सेंसर के अलग-अलग मान हो सकते हैं।

चरण 15: अब पानी बचाना शुरू करें

सुधार

सॉफ्टवेयर का वर्तमान संस्करण काफी अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन अंततः मैं अलग-अलग उपयोगकर्ताओं (परिवार के सदस्यों, गृहणियों, आदि) की क्षमता जोड़ना चाहता हूं। डिवाइस प्रत्येक व्यक्ति के आंकड़े (कुल पानी और वर्षा की कुल संख्या) को स्टोर करेगा प्रत्येक व्यक्ति के लिए औसत जल उपयोग प्रदर्शित करें। यह लोगों को कम से कम पानी का उपयोग करने के लिए प्रतिस्पर्धा करने के लिए प्रोत्साहित कर सकता है।

स्प्रेडशीट में देखने के लिए डेटा को निर्यात करने का एक तरीका होना भी अच्छा होगा, ताकि इसे रेखांकन किया जा सके। फिर आप देख सकते हैं कि साल के किस समय लोगों की बारिश अधिक बार और लंबी होती है।

इन सभी सुविधाओं के लिए EEPROM के उपयोग की आवश्यकता होगी - Arduino की अंतर्निहित गैर-वाष्पशील मेमोरी। यह डिवाइस के बंद होने के बाद भी डेटा को बनाए रखने की अनुमति देगा।

एक अन्य उपयोगी विशेषता बैटरी संकेतक होगी। अभी, केवल एक संकेत है कि डिवाइस को रिचार्ज करने की आवश्यकता है, जब बैटरी मैनेजर बोर्ड बिजली काट देता है। बैटरी वोल्टेज को मापने के लिए एक अतिरिक्त एनालॉग इनपुट को हुक करना आसान होगा। वोल्टेज डिवाइडर की भी आवश्यकता नहीं होगी क्योंकि बैटरी वोल्टेज हमेशा 5V से कम होता है।

इनमें से कुछ विचार फीचर रेंगने की सीमा पर हैं, यही वजह है कि मैंने सॉफ्टवेयर को और विकसित नहीं किया।

बाकी सब आपके ऊपर है!

सेंसर प्रतियोगिता में प्रथम पुरस्कार