Sekitar 71% bumi tertutup air, tetapi sayangnya hanya 2,5% saja yang merupakan air minum. Dengan bertambahnya jumlah penduduk, polusi dan perubahan iklim, diperkirakan pada tahun 2025 kita akan mengalami kekurangan air yang terus menerus. Di satu sisi sudah ada perselisihan kecil antar bangsa dan negara untuk berbagi air sungai di sisi lain kita sebagai manusia banyak membuang air minum karena kelalaian kita.
Ini mungkin tidak tampak besar pada awalnya, tetapi jika keran Anda meneteskan setetes air setiap detik, hanya perlu sekitar lima jam bagi Anda untuk membuang satu galon air, itu cukup air bagi rata-rata manusia untuk bertahan hidup selama dua galon. hari. Jadi apa yang bisa dilakukan untuk menghentikan ini? Seperti biasa jawabannya, untuk ini, terletak pada peningkatan teknologi. Jika kita mengganti semua keran manual dengan yang pintar yang dapat membuka dan menutup sendiri secara otomatis tidak hanya kita dapat menghemat air tetapi juga memiliki gaya hidup yang lebih sehat karena kita tidak harus mengoperasikan keran dengan tangan yang kotor. Maka dalam proyek ini kita akan membangun Dispenser Air Otomatis dengan menggunakan Arduino dan Solenoid valve yang secara otomatis dapat memberikan air ketika diletakkan gelas didekatnya. Kedengarannya keren kan! Jadi mari kita buat satu…
Bahan yang Dibutuhkan
- Katup Solenoid
- Arduino Uno (versi apa saja)
- HCSR04 - Sensor Ultrasonik
- IRF540 MOSFET
- Resistor 1k dan 10k
- Papan tempat memotong roti
- Menghubungkan Kabel
Konsep Kerja
Konsep di balik Dispenser Air Otomatis sangat sederhana. Kami akan menggunakan Sensor Ultrasonik HCSR04 untuk memeriksa apakah ada benda seperti kaca yang ditempatkan sebelum dispenser. Katup solenoid akan digunakan untuk mengontrol aliran air, yaitu bila diberi energi maka air akan mengalir keluar dan bila tidak diberi energi maka air akan terhenti. Jadi kita akan menulis program Arduino yang selalu memeriksa apakah ada benda yang diletakkan di dekat keran, jika ya maka solenoid akan menyala dan menunggu sampai benda itu dihapus, begitu benda itu dilepas maka solenoid akan mati secara otomatis sehingga menutup pasokan air. Pelajari lebih lanjut tentang menggunakan sensor Ultrasonik dengan Arduino di sini.
Diagram Sirkuit
Diagram rangkaian lengkap untuk Dispenser air berbasis Arduino ditunjukkan di bawah ini
Katup solenoid yang digunakan dalam proyek ini adalah katup 12V dengan rating arus maksimum 1.2A dan rating arus kontinu 700mA. Saat itulah Valve dihidupkan akan mengkonsumsi sekitar 700mA untuk menjaga valve tetap menyala. Seperti yang kita ketahui Arduino adalah papan Pengembangan yang beroperasi dengan 5V dan karenanya kita memerlukan rangkaian driver switching untuk Solenoid untuk menyalakan dan mematikannya.
Perangkat switching yang digunakan dalam proyek ini adalah IRF540N N-Channel MOSFET. Ini memiliki 3 pin Gerbang, Sumber dan Tiriskan dari pin 1 masing-masing. Seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian, terminal positif solenoida didukung dengan pin Vin dari Arduino. Karena kita akan menggunakan adaptor 12V untuk menyalakan Arduino dan dengan demikian pin Vin akan mengeluarkan 12V yang dapat digunakan untuk mengontrol Solenoid. Terminal negatif solenoida terhubung ke ground melalui pin Source dan Drain MOSFET. Jadi solenoida hanya akan diberi daya jika MOSFET dihidupkan.
Pin gerbang MOSFET digunakan untuk menyalakan atau mematikannya. Ini akan tetap mati jika pin gerbang di-ground dan akan menyala jika tegangan gerbang diterapkan. Untuk menjaga agar MOSFET dimatikan ketika tidak ada tegangan yang diterapkan ke pin gerbang, pin gerbang ditarik ke ground melalui resistor 10k. Pin Arduino 12 digunakan untuk menghidupkan atau mematikan MOSFET, sehingga pin D12 dihubungkan ke pin gate melalui resistor 1K. Resistor 1K ini digunakan untuk tujuan membatasi arus.
The Ultrasonic Sensor ini didukung oleh + 5V dan pin tanah dari Arduino. The Echo dan Pemicu pin terhubung ke pin 8 dan pin 9 masing-masing. Kami kemudian dapat memprogram Arduino untuk menggunakan sensor Ultrasonik untuk mengukur jarak dan menyalakan MOSFET ketika sebuah objek terdeteksi. Seluruh sirkuit sederhana dan karenanya dapat dengan mudah dibangun di atas papan tempat memotong roti. Punyaku terlihat seperti ini di bawah setelah membuat koneksi.
Memprogram Papan Arduino
Untuk proyek ini kita harus membuat program yang menggunakan sensor Ultrasonic HCSR-04 untuk mengukur jarak benda di depannya. Ketika jarak kurang dari 10cm kita harus menyalakan MOSFET dan kalau tidak kita harus mematikan MOSFET. Kami juga akan menggunakan LED on board yang terhubung ke pin 13 dan mengaktifkannya bersama dengan MOSFET sehingga kami dapat memastikan apakah MOSFET dalam keadaan hidup atau mati. Program lengkap untuk melakukan hal yang sama diberikan di akhir halaman ini. Tepat di bawah saya telah menjelaskan program dengan memecahnya menjadi potongan-potongan kecil yang bermakna.
Program dimulai dengan definisi makro. Kami memiliki pin pemicu dan gema untuk sensor Ultrasonik dan pin gerbang MOSFET dan LED sebagai I / O untuk Arduino kami. Jadi kami telah menentukan ke pin mana ini akan dihubungkan. Di perangkat keras kami, kami telah menghubungkan pin Echo dan Trigger ke pin digital ke-8 dan ke- 9. Kemudian pin MOSFET terhubung ke pin 12 dan LED onboard secara default terhubung ke pin 13. Kami mendefinisikannya dengan menggunakan baris berikut
# Tentukan pemicu 9 # Tentukan echo 8 # Tentukan LED 13 # Tentukan MOSFET 12
Di dalam fungsi pengaturan kami mendeklarasikan pin mana yang merupakan input dan mana yang merupakan output. Di perangkat keras kami hanya pin Echo dari sensor Ultrasonic (AS) adalah pin input dan sisanya semua adalah pin output. Jadi kami menggunakan fungsi pinMode dari Arduino untuk menentukan hal yang sama seperti yang ditunjukkan di bawah ini
pinMode (pemicu, OUTPUT); pinMode (echo, INPUT); pinMode (LED, OUTPUT); pinMode (MOSFET, OUTPUT);
Di dalam fungsi loop utama kita memanggil fungsi yang disebut measure_distance (). Fungsi ini menggunakan sensor AS untuk mengukur jarak objek di depannya dan memperbarui nilainya menjadi ' jarak ' variabel. Untuk mengukur jarak menggunakan sensor AS, pin pemicu pertama-tama harus ditahan rendah selama dua mikro detik dan kemudian diangkat tinggi selama sepuluh mikrodetik dan sekali lagi ditahan rendah selama dua mikro detik. Ini akan mengirimkan ledakan sonik sinyal Ultrasonik ke udara yang akan dipantulkan oleh objek di depannya dan pin echo akan mengambil sinyal yang dipantulkan olehnya. Kemudian kami menggunakan nilai waktu yang dibutuhkan untuk menghitung jarak objek di depan sensor. Jika kamu ingin tahu