Cảm biến mưa là một thiết bị điện tử được sử dụng để phát hiện nước mưa. Nó có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như:
- Tự động hóa hệ thống tưới tiêu
- Điều khiển hệ thống đèn đường
- Phát hiện rò rỉ nước
- Báo động mưa
Cảm biến mưa hoạt động như thế nào?
Cảm biến mưa hoạt động dựa trên nguyên lý điện trở. Khi có nước mưa rơi xuống bề mặt cảm biến, điện trở của cảm biến sẽ tăng lên. Điều này làm cho điện áp đầu ra của cảm biến giảm xuống.
Điện trở này tỷ lệ nghịch với lượng nước:
- Càng nhiều nước trên bề mặt nghĩa là độ dẫn điện tốt hơn và sẽ dẫn đến điện trở thấp hơn.
- Càng ít nước trên bề mặt nghĩa là độ dẫn kém và sẽ dẫn đến điện trở cao hơn.
Cảm biến tạo ra điện áp đầu ra theo điện trở, bằng cách đo chúng ta có thể xác định xem trời có mưa hay không.
Cảm biến mưa thường có một biến trở để điều chỉnh độ nhạy của cảm biến. Điều này cho phép bạn điều chỉnh cảm biến để phù hợp với các điều kiện môi trường cụ thể.
Tổng quan về phần cứng
Một cảm biến mưa thông thường có hai thành phần.
Cảm biến
Cảm biến chứa một miếng đệm cảm biến với một loạt các vết đồng lộ ra ngoài được đặt ngoài trời, có thể trên mái nhà hoặc nơi có thể bị ảnh hưởng bởi lượng mưa.
Module
Cảm biến cũng chứa một mô-đun điện tử kết nối miếng cảm biến với Arduino.
Mô-đun này tạo ra điện áp đầu ra theo điện trở của miếng cảm biến và được cung cấp ở chân Đầu ra Tương tự (AO).
Tín hiệu tương tự được đưa đến Bộ so sánh chính xác cao LM393 để số hóa nó và được cung cấp ở chân Đầu ra Kỹ thuật số (DO).
Mô-đun này có chiết áp tích hợp để điều chỉnh độ nhạy của đầu ra kỹ thuật số (DO).
Bạn có thể đặt ngưỡng bằng cách sử dụng chiết áp; Vì vậy khi lượng nước vượt quá giá trị ngưỡng, module sẽ xuất mức THẤP ngược lại module sẽ xuát mức CAO.
Xoay núm theo chiều kim đồng hồ để tăng độ nhạy và ngược chiều kim đồng hồ để giảm độ nhạy.
Ngoài ra, mô-đun này còn có hai đèn LED. Đèn LED nguồn sẽ sáng lên khi mô-đun được cấp nguồn. Đèn LED trạng thái sẽ sáng khi đầu ra kỹ thuật số ở mức THẤP.
Sơ đồ chân cảm biến mưa
Cảm biến mưa rất dễ sử dụng và chỉ có 4 chân để kết nối.
AO (Analog Output) Chân này cung cấp tín hiệu đầu ra của cảm biến ở dạng tương tự, với giá trị điện áp thay đổi từ 0V đến 5V
DO (Digital Output) Chân này cung cấp tín hiệu đầu ra kỹ thuật số của cảm biến
GND Chân nối đất với cảm biến.
VCC Chân cấp nguồn cho cảm biến. Nên cấp nguồn cho cảm biến trong khoảng 3,3V – 5V. Xin lưu ý rằng đầu ra analog sẽ thay đổi tùy thuộc vào điện áp được cung cấp cho cảm biến
Kết nối cảm biến với Arduino
| Arduino | Cảm biến mưa |
| 5V | VCC |
| GND | GND |
| 2 | DO |
Hiệu chỉnh cảm biến mưa
Để có được số đọc chính xác từ cảm biến mưa, bạn nên hiệu chỉnh nó trước tiên.
Mô-đun này có chiết áp tích hợp để hiệu chỉnh đầu ra kỹ thuật số (DO).
Bằng cách xoay núm chiết áp, bạn có thể đặt ngưỡng. Vì vậy, khi lượng nước vượt quá giá trị ngưỡng, đèn LED Trạng thái sẽ sáng và đầu ra kỹ thuật số (DO) sẽ xuất mứcTHẤP.
Bây giờ để hiệu chỉnh cảm biến, hãy rắc một ít nước lên tấm cảm biến và điều chỉnh nồi theo chiều kim đồng hồ để đèn LED Trạng thái BẬT rồi điều chỉnh ngược nồi ngược chiều kim đồng hồ cho đến khi đèn LED TẮT.
Vậy là cảm biến của bạn hiện đã được hiệu chỉnh và sẵn sàng để sử dụng.
Code Arduino - Phát hiện mưa
int sensorPin = 2;
void setup() {
pinMode(sensorPin, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int val = digitalRead(sensorPin);
Serial.println(val);
}Lắp đặt cảm biến mưa
- Lắp đặt cảm biến mưa ở vị trí sao cho nước mưa có thể rơi trực tiếp vào cảm biến.
- Chú ý bảo vệ cảm biến khỏi ánh nắng mặt trời và gió.
Sau khi hoàn thành các bước trên, bạn có thể sử dụng cảm biến mưa để phát hiện mưa.
Dưới đây là một số lưu ý khi sử dụng cảm biến mưa:
- Cảm biến mưa có độ nhạy khác nhau tùy thuộc vào loại cảm biến và điều kiện môi trường.
- Bạn cần điều chỉnh biến trở để phù hợp với các điều kiện môi trường cụ thể.
- Cảm biến mưa không được thiết kế để chống thấm nước. Bạn cần bảo vệ cảm biến khỏi ánh nắng mặt trời và gió.
Chúc bạn thành công!
Nhận xét