commit
2d1879229c
1 changed files with 274 additions and 0 deletions
-
274zisterne.ino
@ -0,0 +1,274 @@ |
|||
/*
|
|||
Pneumatische Zisternen-Füllstandsmessung. |
|||
Start der Messung und Übertragung der Ergebnise über WLAN. |
|||
|
|||
Arduino-Bord: "NodeMCU 1.0(ESP-12E Module)" |
|||
Autor Wolfgang Neußer |
|||
Stand: 24.10.2021 |
|||
|
|||
Hardware: |
|||
DOIT ESP12E Motor Shield mit L293D Motortreiber |
|||
Amica NODE MCU ESP8266 12E |
|||
SparkFun Qwiic MicroPressure Sensor |
|||
Druckpumpe und Entlüftungsventil aus Oberarm-Blutdruckmesser |
|||
|
|||
Messablauf: |
|||
1. Abluftventil schließen, Druckpumpe einschalten |
|||
2. Druck kontinuierlich messen |
|||
Wenn Druckanstieg beendet -> Pumpe ausschalten |
|||
3. Beruhigungszeit |
|||
4. Aktueller Druck - atmosphärischen Druck = Messdruck |
|||
Beispiel: 29810 Pa = 3040 mmH2O = 100% Füllstand |
|||
5. Abluftventil öffnen |
|||
|
|||
*/ |
|||
|
|||
// Bibliothek für WLAN
|
|||
#include <ESP8266WiFi.h>
|
|||
|
|||
// Bibliothek für die I2C-Schnittstelle
|
|||
#include <Wire.h>
|
|||
|
|||
// Bibliothek für den Sensor (Im Bibliotheksverwalter unter "MicroPressure" suchen
|
|||
// oder aus dem GitHub-Repository https://github.com/sparkfun/SparkFun_MicroPressure_Arduino_Library )
|
|||
#include <SparkFun_MicroPressure.h>
|
|||
|
|||
// Server an Port 80 initialisieren
|
|||
WiFiServer server(80); |
|||
|
|||
// Konstruktor initialisieren
|
|||
// Ohne Parameter werden Default Werte verwendet
|
|||
SparkFun_MicroPressure mpr; |
|||
|
|||
// Bibliothek für das Flashen über WLAN
|
|||
#include <ArduinoOTA.h>
|
|||
|
|||
// Zuordnung der Ein- Ausgänge
|
|||
#define VENTIL 5 // GPIO5 (PWM MotorA)
|
|||
#define DA 0 // GPIO0 (Richtung MotorA)
|
|||
#define PUMPE 4 // GPIO4 (PWM MotorB)
|
|||
#define DB 2 // GPIO2 (Richtung MotorB)
|
|||
#define SDA 12 // GPIO12 I2C
|
|||
#define SCL 13 // GPIO13 I2C
|
|||
#define AUF LOW // Ventil öffnen
|
|||
#define AUS LOW // Pumpe ausschalten
|
|||
#define ZU HIGH // Ventil schliessen
|
|||
#define EIN HIGH // Pumpe einschalten
|
|||
|
|||
// Heimnetz Parameter (an eigenes Netz anpassen)
|
|||
const char* ssid = "Heimnetz-Name"; |
|||
const char* pass = "Heimnetz-Passwort"; |
|||
|
|||
// An eigene Zisterne anpassen (zur Berechnung der Füllmenge)
|
|||
const int A = 3140; // Grundfläche der Zisterne in cm^2 (d * d * 3,14 / 4)
|
|||
const int maxFuellhoehe = 3040; // Füllhöhe der Zisterne in mm
|
|||
|
|||
int atmDruck, messDruck, vergleichswert; |
|||
int messSchritt, wassersaeule; |
|||
String hoehe = " - - "; |
|||
String volumen = "- - "; |
|||
String fuellstand = " - - "; |
|||
unsigned long messung, messTakt; |
|||
|
|||
// **************************************************************************************
|
|||
// State-Machine Füllstandsmessung
|
|||
//
|
|||
void messablauf() { |
|||
switch (messSchritt) { |
|||
case 0: // Regelmäßig aktuellen atmosphärischen Druck erfassen
|
|||
if (!digitalRead(VENTIL) && !digitalRead(PUMPE)) { |
|||
atmDruck = messDruck; |
|||
} |
|||
break; |
|||
|
|||
case 1: // Messung gestartet
|
|||
vergleichswert = messDruck; |
|||
digitalWrite(VENTIL, ZU); |
|||
digitalWrite(PUMPE, EIN); |
|||
messung = millis() + 2000; |
|||
messSchritt = 2; |
|||
break; |
|||
|
|||
case 2: // warten solange Druck steigt
|
|||
if (messDruck > vergleichswert + 10) { |
|||
vergleichswert = messDruck; |
|||
messung = millis() + 1000; |
|||
} |
|||
if (wassersaeule > (maxFuellhoehe + 200)) { |
|||
Serial.println("Fehler: Messleitung verstopft!"); |
|||
messSchritt = 4; |
|||
} |
|||
else if (messung < millis()) { |
|||
digitalWrite(PUMPE, AUS); |
|||
messung = millis() + 100; |
|||
messSchritt = 3; |
|||
} |
|||
break; |
|||
|
|||
case 3: // Beruhigungszeit abgelaufen, Messwert ermitteln
|
|||
if (messung < millis()) { |
|||
hoehe = String(wassersaeule / 10) + "cm"; |
|||
volumen = String((wassersaeule / 10) * A / 100) + "L"; |
|||
// Umrechnung Wassersäule in 0 - 100%
|
|||
fuellstand = String(map(wassersaeule, 0, maxFuellhoehe, 0, 100)) + "%"; |
|||
Serial.println("Füllhöhe: "+ hoehe); |
|||
Serial.println("Volumen: " + volumen); |
|||
Serial.println("Füllstand: " + fuellstand); |
|||
Serial.println(); |
|||
messSchritt = 4; |
|||
} |
|||
break; |
|||
|
|||
case 4: // Ablauf beenden
|
|||
digitalWrite(VENTIL, AUF); |
|||
digitalWrite(PUMPE, AUS); |
|||
messSchritt = 0; |
|||
break; |
|||
|
|||
default: |
|||
messSchritt = 0; |
|||
break; |
|||
} |
|||
} |
|||
|
|||
void setup() { |
|||
// Motortreiber-Signale
|
|||
|
|||
// Richtung Motor A
|
|||
pinMode(DA, OUTPUT); |
|||
digitalWrite(DA, HIGH); |
|||
// PWM Motor A
|
|||
pinMode(VENTIL, OUTPUT); |
|||
digitalWrite(VENTIL, AUF); |
|||
|
|||
// Richtung Motor B
|
|||
pinMode(DB, OUTPUT); |
|||
digitalWrite(DB, HIGH); |
|||
// PWM Motor B
|
|||
pinMode(PUMPE, OUTPUT); |
|||
digitalWrite(PUMPE, AUS); |
|||
|
|||
Serial.begin(115200); |
|||
delay(10); |
|||
Serial.println(); |
|||
|
|||
// I2C initialisieren mit 400 kHz
|
|||
Wire.begin(SDA, SCL, 400000); |
|||
|
|||
// Drucksensor initialisieren
|
|||
// Die Default-Adresse des Sensors ist 0x18
|
|||
// Für andere Adresse oder I2C-Bus: mpr.begin(ADRESS, Wire1)
|
|||
if(!mpr.begin()) { |
|||
Serial.println("Keine Verbindung zum Drucksensor."); |
|||
while(1); |
|||
} |
|||
|
|||
// WiFi initialisieren
|
|||
WiFi.mode(WIFI_STA); |
|||
Serial.println("Verbindung zu " + String(ssid) + " wird hergestellt"); |
|||
WiFi.begin(ssid, pass); |
|||
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { |
|||
delay(500); |
|||
Serial.print("."); |
|||
} |
|||
Serial.println(); |
|||
server.begin(); |
|||
Serial.println("Server ist gestartet"); |
|||
Serial.print("IP-Adresse: "); |
|||
Serial.println(WiFi.localIP()); |
|||
|
|||
ArduinoOTA.onStart([]() { // Pumpe und Ventil ausschalten beim Flashen
|
|||
digitalWrite(VENTIL, AUF); |
|||
digitalWrite(PUMPE, AUS); |
|||
messSchritt = 0; |
|||
}); |
|||
// Passwort zum Flashen
|
|||
ArduinoOTA.setPassword((const char *)"esp8266"); |
|||
// OTA initialisieren
|
|||
ArduinoOTA.begin(); |
|||
|
|||
messTakt = 0; |
|||
messSchritt = 0; |
|||
atmDruck = 97400.0; // Augangswert Atmosphärendruck in Pa
|
|||
} |
|||
|
|||
void loop() { |
|||
static String inputString; |
|||
|
|||
// OTA-Service bedienen
|
|||
ArduinoOTA.handle(); |
|||
yield(); |
|||
|
|||
// Kommandos über serielle Schnittstelle
|
|||
if (Serial.available()) { |
|||
char inChar = (char)Serial.read(); |
|||
if ((inChar == '\r') || (inChar == '\n')) { |
|||
if (inputString == "?") { |
|||
Serial.println("Kommandos: "); |
|||
Serial.println("p1 = Pumpe EIN"); |
|||
Serial.println("p0 = Pumpe AUS"); |
|||
Serial.println("v1 = Ventil ZU"); |
|||
Serial.println("v0 = Ventil AUF"); |
|||
Serial.println("start = Messung starten"); |
|||
Serial.println(); |
|||
} |
|||
else if (inputString == "p1") { |
|||
Serial.println("Pumpe EIN"); |
|||
digitalWrite(PUMPE, EIN); |
|||
} |
|||
else if (inputString == "p0") { |
|||
Serial.println("Pumpe AUS"); |
|||
digitalWrite(PUMPE, AUS); |
|||
} |
|||
else if (inputString == "v1") { |
|||
Serial.println("Ventil ZU"); |
|||
digitalWrite(VENTIL, ZU); |
|||
} |
|||
else if (inputString == "v0") { |
|||
Serial.println("Ventil AUF"); |
|||
digitalWrite(VENTIL, AUF); |
|||
} |
|||
else if (inputString == "start") { |
|||
if (messSchritt == 0) { |
|||
Serial.println("Messung gestartet"); |
|||
messSchritt = 1; |
|||
} |
|||
} |
|||
inputString = ""; |
|||
} else inputString += inChar; |
|||
} |
|||
|
|||
// Alle 10 ms Sensorwert auslesen
|
|||
if (messTakt < millis()) { |
|||
// Messwert in Pascal auslesen und filtern
|
|||
messDruck = ((messDruck * 50) + int(mpr.readPressure(PA))) / 51; |
|||
// Umrechnung Pa in mmH2O
|
|||
wassersaeule = (messDruck - atmDruck) * 10197 / 100000; |
|||
if (wassersaeule < 0) wassersaeule = 0; |
|||
messTakt = millis() + 10; |
|||
} |
|||
|
|||
// Sicherheitsabschaltung der Pumpe bei Überdruck
|
|||
if ((messSchritt == 0) && (wassersaeule > (maxFuellhoehe + 300))) { |
|||
digitalWrite(PUMPE, AUS); |
|||
Serial.println("Überdruck. Messleitung verstopft!"); |
|||
} |
|||
|
|||
// State-Machine
|
|||
messablauf(); |
|||
|
|||
// Start der Messung und Übergabe des letzten Ergebnisses bei jeder Client-Anfrage
|
|||
WiFiClient client = server.available(); |
|||
if (client) { |
|||
client.print("<head><title>Fuellstandsmesser</title>"); |
|||
client.print("<meta charset=\"utf-8\" http-equiv='refresh' content='10'>"); |
|||
client.print("<meta name='viewport' content='width=device-width, initial-scale=1.0' /></head>"); |
|||
client.print("<h1>Füllstand Zisterne</h1><br>"); |
|||
client.print("<table>"); |
|||
client.print("<tr><td><b>Füllhöhe:</b> </td><td>"); client.print(hoehe); client.print("<br></td></tr>"); |
|||
client.print("<tr><td><b>Volumen:</b> </td><td>"); client.print(volumen); client.print("<br></td></tr>"); |
|||
client.print("<tr><td><b>Füllstand:</b> </td><td>"); client.print(fuellstand); client.print("<br></td></tr>"); |
|||
client.print("</table>"); |
|||
if (messSchritt == 0) messSchritt = 1; |
|||
} |
|||
} |
|||
Write
Preview
Loading…
Cancel
Save
Reference in new issue