Как подключить поплавковый датчик уровня воды к Arduino

Сегодня поговорим о простом, но незаменимом устройстве — поплавковом датчике уровня воды. Это классика жанра: механика плюс электричество. С его помощью можно автоматизировать долив воды, защитить насос от «сухого хода» или просто узнавать, когда пора добавить воды в аквариум. Ещё датчик может пригодится при создании автополива растений, контроля уровня воды в баке и в дренажных системах.

Поплавковый датчик воды характеристики, распиновка

Конструкция поплавка может отличаться, но принцип работы один — внутри поплавка находится геркон и магнит. Когда уровень воды меняется, поплавок всплывает или опускается — контакты замыкаются или размыкаются. Поплавковые датчики бывают двух типов: нормально разомкнутые (NO — электрические цепь замыкается при всплытии) и нормально замкнутые (NC — цепь размыкается при всплытии).

Характеристики поплавкового датчика воды (datasheet)

• Напряжение питания: 5V DC
• Напряжение коммутации: до 100 В DC / 220 В AC
• Ток коммутации: до 0.5 А
• Мощность: до 10 Вт
• Тип контактов: NO / NC (зависит от модели)
• Материал корпуса: ABS-пластик / полипропилен
• Рабочая температура: 0–80 °C
• Герметичность: IP68

Подключение поплавкового датчика воды к Arduino

Схема подключения поплавкового датчика:

• Один контакт датчика → GND Arduino
• Второй контакт датчика → любой цифровой пин Arduino

Принцип работы этого сенсора ничем не отличается от простой тактовой кнопки, поэтому подключение к плате Ардуино произведем по схеме кнопки без резистора. В этом случае цифровой пин сконфигурируем при помощи INPUT_PULLUP — в этом режиме к пину подключается 5V с подтягивающим резистором. Таким образом на пине будет сигнал HIGH, а при поднятии поплавка, сигнал изменится на LOW.

Скетч для подключения поплавкового датчика воды к Ардуино

#define SENSOR 7
#define LED 13

void setup() {
   Serial.begin(9600);

   // сконфигурируем pin7 как вход
   pinMode(SENSOR, INPUT_PULLUP);
   // сконфигурируем pin13 как выход
   pinMode(LED, OUTPUT);
}

void loop() {
   // если на входе уровень логического «0»
   if(!digitalRead(SENSOR)) {

      // выводим сообщение, что датчик погрузился в воду
      Serial.println("ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ ВОДЫ");
      // включаем светодиод (реле)
      digitalWrite(LED, HIGH);
   }

   // приостанавливаем выполнение скетча
   delay(1000);
   // выключаем светодиод (реле)
   digitalWrite(LED, LOW);
}

Пояснения к коду:

1. Опустите датчик в пустой стакан — проверьте значение в мониторе порта;
2. Налейте воду в стакан — поплавок всплывает, состояние меняется;
3. Если логика программы не совпадает с нужной вам, то нужно поменять местами digitalWrite(LED, HIGH); и digitalWrite(LED, LOW);

Настройка и решение проблем

1. Датчик не реагирует
   Проверьте контакты датчика мультиметром в режиме прозвона. При всплытии поплавка контакты должны замыкаться/размыкаться.
2. Насос включается и выключается слишком часто
   Причина в дребезге или в том, что насос быстро откачивает воду. Добавьте гистерезис (разные пороги включения и выключения насоса). Например, включение насоса происходит при LOW (низкий уровень), а выключается не сразу при значении HIGH, а когда уровень воды поднимется выше поплавка на пару секунд.

Заключение. Со временем механизм датчика может залипнуть или покрыться слизью. Периодически чистите его и проверяйте работоспособность. Но в целом это одно из самых надёжных и дешёвых решений для контроля жидкости. Если захотите автоматизировать аквариум по полной — добавляйте датчики температуры, освещения и кормушку. А пока тренируйтесь на поплавке — это база, с которой стоит начать!

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.