Устройство для экономии/контроля воды

Актуальность

Есть множество ситуаций, влияющих на потерю воды, нанесение урона в результате неконтролируемого потребления воды.

Самой распространённой причиной является забывчивость человека. Например, человек открывает кран, а вода не идёт (временное отключение её подачи), он забывает выключить кран и начинает заниматься своими делами, а ещё хуже – покидает помещение. При возобновлении подачи воды, в лучшем случае идет её перерасход, а в худшем – затопление и, как правило, порча имущества.

Другой вариант: полив растений, садовых культур. Человек также отвлекается на какой-либо внешний фактор и забывает про включённую воду. В таком случае помимо перерасхода воды/электричества, происходит гибель выращиваемых культур.

При контролируемом потреблении воды подобных и многих других ситуаций не возникает.

Цель

Создать устройство для контроля потока воды.

Задачи

1. Анализ существующих решений и подбор комплектующих.
2. Сборка схемы на Arduino.
3. Программирование платы Arduino в соответствии с поставленными задачами.
4. Проектирование чертежей креплений в программе Autodesk Fusion 360.
5. Тестирование устройства по разработанным критериям, устранение неточностей в его работе.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Компьютер с установленным ПО (Arduino IDE, Python, Autodesk Fusion 360)
• Водяной шаровой кран ½ дюйма (внутренняя резьба, бабочка)
• Фитинг для шлангов ½ дюйма
• Макетная плата
• Плата Arduino Uno
• ЖК-дисплей 16x2
• Кабель питания для батарейки формата «Крона»
• Батарейка формата «Крона»
• 3D-принтер/PLA пластик
• Water flow sensor YF-S201
• Сервопривод DYNAMIXEL AX-12A
• Провода

Описание

Выполнение проекта автор разделил на пять этапов.

1. На начальном этапе происходил сбор информации (как программировать в среде Arduino IDE) и подбор комплектующих (плата, мотор, экран, провода, датчик).

2. После получения информации и комплектующих автор собирал механизм (подключение экрана к плате Arduino, подсоединение датчика и его подключение).

3. Следующий этап был полностью посвящён программированию платы Arduino (создание программы для выведения информации о прошедшей через датчик воде).

4. На данном этапе автор подготовил чертёж крепления крана к мотору в программе Autodesk Fusion 360, после распечатал изделие на 3D-принтере.

5. Заключительный этап – тестирование продукта (устройство подключалось к шлангам, после чего через него пропускали определённый объём воды).

Результаты работы/выводы

Конечный продукт оправдал большую часть ожиданий. В процессе тестирования автор заменить экран и сделать полноценный корпус для устройства, чтобы продукт был полностью законченным.

Оценка работоспособности в реалиях мира: 8/10.

Перспективы использования результатов работы

Автор планирует оптимизировать данное устройство под большее давление воды и увеличить объём аккумуляторов для большей автономности.