REGULATEUR DE NIVEAU DE LIQUIDE A ULTRASONS avec PIC 16F628A

RÉGULATEUR DE LIQUIDE A ULTRASONS

FIGURE 1 - SCHÉMA ELECTRIQUE

Cet dispositif est en mesure de détecter la présence d'eau jusqu’à une distance 3,300 mètres. Il dispose d’un afficheur LCD 2 x 16 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 ou pour une piscine moyennant quelques adaptations.

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 .

Le système est commandé par un PIC 16F648A ou 16F628A suivant stock à la maison, 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 3,30 m.

- Visualisation par afficheur LCD 2 x 16 caractères.

- 2 boutons de sélection des niveaux haut et bas.

- 2 boutons pour remise à zéro de la programmation.

- Mise en mémoire des paramètres en cas de coupure de courant. 

- LED rouge pour indication pompe en marche.

- Buzzer pour indication sonore de défaut.

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 NH et NB pour l’adapter au niveau d’eau à partir duquel vous voulez pomper. NH ne devra jamais être supérieur à NB, ainsi NB ne devra jamais être inférieur à "HAUTEUR:" et NH. Un remise à zéro  par appui sur le bouton poussoir "CLEAR EPPROM" est toujours possible ce qui permet de remettre à zéro NH et NB. 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's sonores vous préviendront.

FIGURE 2 - IMPLANTATION DES COMPOSANTS PLATINE PRINCIPALE

L'implantation des composants du circuit principal figure 2 ne nécessite aucun commentaire. Le dessin du circuit imprimé dont les dimensions exactes sont de 99,44 mm x 56,26 mm est représenté coté composants et non pas coté cuivre et fait parti d'un fichier word ou pdf fourni par mail sur simple demande. Vous noterez quand même que le jumper permet de supprimer les beeps désagréables du réglage des niveaux.

FIGURE 3 - IMPLANTATION DES COMPOSANTS PLATINE ALIMENTATION

L'implantation des composants de l'alimentation figure 3 ne nécessite aucun commentaire. Notez cependant que tous les références des composants sont de chez TME.

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. Le projet n'étant pas obligatoirement mis à jour lors des modifications, il est impératif de ne pas débuter la construction avant d'avoir eu le dossier à jour. 
Si vous êtes réticent à le fabriquer vous-même, consultez moi je peux peut-être vous aider.

Mon adresse mail : mickvarenne@free.fr