如何用Ai-M61-32S监测水位

通过从IO接口读取模拟值并进行电压转换，可以得到检测到的电压值。

用Ai-M61-32S监测水位

项目解决方案

通过从IO接口读取模拟值并进行电压转换，可以得到检测到的电压值。进一步的电压-水位校准使串行印刷和水位高度绘图，实现实时水位监测。

电压转换

根据欧姆定律，V = I / R，电压与电阻成正比。通过得到3.3 v和GND对应的模拟值(测量值为3199和21)，推导出实际电压转换公式为：voltage = val *(3.3 /(3199-21))。

代码

长按IO2键，短按EN键进入下载模式。配置端口后，上传项目并重置以运行程序。

效果

水位传感器

水位传感器可以检测水位高度(检测范围：0 - 40mm)，也可以作为雨滴传感器用于天气监测，检测降雨量和强度。广泛应用于汽车雨刷系统、智能照明系统、洗衣机、智能天窗系统等。

模块的介绍

上电后，电源指示灯LED亮起。工作电压：直流3.3V - 5V。输出类型：模拟信号。

传感器有10根外露铜线，其中5根电源铜线和5根传感铜线呈交错平行排列，每根电源铜线之间有一根传感铜线。

模块示意图

引脚的定义

•S (Signal)为模拟量输出;

•+ (VCC)为传感器电源;

•—(GND)表示地。

工作原理

当平行铜线之间有水时，不同的浸入高度导致不同的电流。铜线之间的电阻随水位的变化而变化。

电阻与水的高度成反比(传感器浸入越深，电导率越好，电阻越低，电流越大)。因此，水位可以通过测量传感器的输出电压通过ADC来确定。

硬件连接

S -> io19, + - >3v3, - >gnd。

硬件连接完成后，打开串口。此时，输出电压应为0。

水位校正

由于水质和电导率的差异，需要校准。每次校准前，将PCB表面平行铜线干燥。当电压读数为0时，将传感器放入水中，记录水位和电压。收集多组数据进行平均。

校准数据收集

当水位为10mm时，对应的串口输出电压为1.25 V。

增加水位，收集多个电压-水位数据对。假设电压V与水位高度mm为线性关系，用Excel对数据进行拟合，得到公式y = 41.774 x - 38.686。

项目代码

在代码中添加水位高度定义：

保存代码，构建项目，上传固件，然后重置以运行。打开串口助手，连接目标串口，获取实时IO模拟量、电压(V)和水位(mm)。

数字管显示水位

在前面的电压读取和基于水位传感器的电压-水位高度转换的基础上，增加了一个4位共阳极数字管显示水位高度。

硬件连接

采用两个74HC595驱动的4位共阳极数字管，支持3.3V至5V的宽电压输入，仅需3个信号引脚即可驱动。

水浸传感器_ S -> IO19，水浸传感器_ + -> 3V3，水浸传感器_ - -> GND。

4Bit - segment_ SCLK - b> IO23, 4Bit - segment_ RCLK - b> IO24, 4Bit - segment_ DIO -> IO11。

项目代码

注意需要定义shiftOut函数。

●为了避免由于每个采样值的显著波动而导致数码管的过度动态刷新，增加了一个循环以延长数据刷新间隔。

●或者，取多个样本并平均它们，以减少水位波动，实现更稳定的数码管显示。

示范

●数字管显示水位。

●静态水位演化曲线。

本文编译自hackster.io