RÉGULATEUR DE NIVEAU D'EAU A ULTRASONS A PIC 16F886
Cet dispositif est en mesure de détecter la présence d'eau jusqu’à une distance 6,00 mètres. Il dispose d’un afficheur LCD 4 x 20 caractères, d'une LED indiquant pompe en marche et d’un buzzer d’alarme (défaut relai ou pompe).
Le capteur à ultrasons est une sorte de radar comprenant une capsule céramique TX qui émet une vibration à 40 kHz (au-delà de la plage des sons audibles par l’oreille humaine) et un transducteur RX accordé sur cette fréquence et recevant le son réfléchi par l'eau ou un objet en face des TX et RX. Nous pouvons aussi mesurer la distance entre 2 points en l'étalonnant pour cette fonction.
Dans notre cas il s'agit de détecter la hauteur des niveaux de l'eau.
Contrairement aux pompes "vide cave" qui ont des différences de niveau de plus de 20 cm, ce montage permet de régler à + ou - 1 cm. Il est surtout intéressant pour les pompes de jardin sans flotteur.
Principe de fonctionnement des capteurs de niveau de liquide par ultrason:
Les sondes de niveau de liquide à ultrason offrent les avantages suivants :
- Aucune dérive dans le temps de la mesure de niveau des liquides.
- Signalisation franche des défauts de mesure de niveau des liquides par signal sonore.
- Ne nécessite aucun entretien, hormis la pompe.
- Pas de dégradation par le gel des sondes de niveau de liquide à ultrason .
Figure 1 (schéma électrique)
Le système est commandé par un PIC 16f886 programmé soit, pour pomper ou soit pour ajouter de l'eau.
Ce montage a été fabriqué et fonctionne très bien.
Caractéristiques principales :
- Fonctionnement à ultrasons à 40 kHz.
- Mesure de la distance.
- Sortie par relais 6A/250 V.
- Sortie numérique 0 à 4 V.
- Détection des objets entre 3 cm et 6,00 m.
- Visualisation par afficheur LCD 4 x 20 caractères.
- 2 boutons de sélection des niveaux haut et bas.
- 1 boutons pour remise à zéro de la programmation.
- Mise en mémoire des paramètres en cas de coupure de courant.
- LED jaune pour indication pompe en marche.
- Buzzer pour indication sonore de défaut du relai ou de la pompe.
Schéma du circuit principal
Voir figure 1.
Quand le capteur à ultra son est mis en place, il vous indique automatiquement la distance de l’eau par rapport à la position à laquelle vous avez installé ce capteur. Il ne vous reste plus qu’à régler LE NIVEAU HAUT et le NIVEAU BAS pour l’adapter au niveau d’eau à partir duquel vous voulez pomper. Le NIVEAU HAUT ne devra jamais être supérieur au NIVEAU BAS, ainsi le NIVEAU BAS ne devra jamais être inférieur à la MESURE DU CAPTEUR et au NIVEAU HAUT. Un remise à zéro par appui sur le bouton poussoir BP4 est toujours possible ce qui permet de remettre à zéro les niveaux programmés. Il est à noter qu'il faudra aussi appuyer sur le bouton poussoir "Reset PIC" pour ré-afficher la mémoire (voir figure 2).
L'avantage de ce capteur c'est qu'il peut être déplacé n'importe où si une prise secteur est disponible.
Quand le capteur à ultra son est mis en place, il vous indique automatiquement la distance de l’eau par rapport à la position à laquelle vous avez installé ce capteur. Il ne vous reste plus qu’à régler LE NIVEAU HAUT et le NIVEAU BAS pour l’adapter au niveau d’eau à partir duquel vous voulez pomper. Le NIVEAU HAUT ne devra jamais être supérieur au NIVEAU BAS, ainsi le NIVEAU BAS ne devra jamais être inférieur à la MESURE DU CAPTEUR et au NIVEAU HAUT. Un remise à zéro par appui sur le bouton poussoir BP4 est toujours possible ce qui permet de remettre à zéro les niveaux programmés. Il est à noter qu'il faudra aussi appuyer sur le bouton poussoir "Reset PIC" pour ré-afficher la mémoire (voir figure 2).
L'avantage de ce capteur c'est qu'il peut être déplacé n'importe où si une prise secteur est disponible.
En cas de coupure de courant, les hauteurs préprogrammées sont figées à l’intérieur de l’EEPROM du microprocesseur. Vous retrouvez donc vos paramètres dès le courant rétabli et des beep sonores vous préviendront.
Figure 2 (implantation des composants platine principale)
Figure 3 (Typon platine principale vue coté composants)
L'implantation des composants du circuit principal figure 2 ne nécessite aucun commentaire. Le dessin du circuit imprimé figure 3 dont les dimensions exactes sont de 90 mm x 48 mm est représenté coté composants et non pas coté cuivre.
Figure 4 (Implantation des composants platine alimentation)
Figure 5 (Typon alimentation vue coté composants)
L'implantation des composants de l'alimentation figure 4 ne nécessite aucun commentaire. Notez cependant que tous les références des composants sont de chez TME. Le dessin du circuit imprimé figure 5 dont les dimensions exactes sont indiquées sur le typon représenté coté composants et non pas coté cuivre.
Ceci donne un aperçu de la réalisation. Les internautes voulant fabriquer ce montage pourront me le faire savoir. Il sera donné par mail les copies des circuits imprimés à réaliser, ainsi que le firmware du PIC.
Si vous êtes réticent à le fabriquer vous-même, consultez moi je peux peut-être vous aider.
Mon adresse mail : mickvarenne@free.fr
