基于Arduino和超声波传感器构建一个简单的油箱液位指示器电路

通过超声波在没有物理接触的情况下检测和指示油箱中各种燃油液位的电子设备或电路称为超声波燃油液位传感器。

在这篇文章中，我们将学习如何使用 Arduino 和超声波传感器构建一个简单的油箱液位指示器电路。

在每辆车中，油箱可能是整个系统中最重要的部分，因为车辆的运行关键取决于油箱燃料的存在。

这也意味着监测油箱中的燃油液位成为车主或驾驶员的重要因素。

虽然，大多数车辆已经配备了先进的数字燃油传感器指示器设备，但构建自己的电路可以带来很多乐趣和满足感。

警告：此项目仅用于实验目的。如果油箱油使用实际燃料，则必须在专家监督下完成。

在本文中，我们将学习如何使用 GSM 无线超声波传感器和 Arduino 构建基于 LED 的燃油指示器电路。

超声波燃油传感器变送器

要构建发射器电路，您将需要以下模块：

Arduino 纳米 - 1no

超声波传感器模块 HC-SR04 - 1no

nRF24L01 无线发射/接收模块 - 1 否

对Arduino进行编程后，模块必须如下图所示进行接线：

左上角的白色表格显示了nRF24L01模块的引脚排列需要如何与Arduino板连接。

工作原理

如我们所见，模块中有一对超声波传感器。一个传感器将超声波频率或波发送到燃料表面。波与燃料表面碰撞并反射回模块。反射的超声波被第二个传感器单元捕获，并发送到Arduino。

Arduino将反射的超声波时间与油箱“全高”的参考时间进行比较，并估计瞬时高度或燃料液位。

然后将信息编码并转发到 nRF24L01 无线模块。nRF24L01模块最终将代码转换为RF信号并将其传输到大气中，供接收单元捕获信号。

如何安装传感器

组装完成后，需要按以下方式将超声波传感器安装在油箱上：

超声波传感器需要通过将传感头插入尺寸完美的孔进行安装，并使用适当的密封剂密封。

我们可以看到油箱有两个度量，一个是全高，另一个是油箱内的最大或最佳燃料高度。

您必须注意这两个措施，因为它们需要在Arduino的程序代码中输入。

超声波燃油传感器接收器

为了制造燃油传感器接收器，您将需要以下材料：

Arduino 纳米 - 1no

超声波传感器模块 HC-SR04 - 1no

nRF24L01 无线发射/接收模块 - 1 否

LED 如下图所示 - 4 否

压电蜂鸣器 - 1否

330 欧姆 1/4 瓦电阻器 - 4 常开

电路图

编程后，可以通过以下方式连接各种模块：

在这里，nRF24L01

无线就像接收器一样工作。天线捕获发射器电路传输的RF内容，并将其发送到Arduino。根据程序代码，Arduino分析变化的超声波时间，并将其转换为递增的数字输出。

该数字输出与瞬时高度或燃油液位相对应，被馈入LED阵列。阵列中的 LED 按顺序响应和亮起，从而可以直接直观地向所有者指示燃油油位。

绿色 LED 指示燃油含量的健康状况。黄色 LED 表示车辆需要快速加油，而红色 LED

表示即将加油的危急情况。蜂鸣器现在开始嗡嗡作响，产生必要的警告警报。

程序代码

发射器和接收器的完整程序代码可以在以下链接中找到：

https://github.com/Swagatam1975/Arduino-Code-for-Fuel-Sensor

您需要使用您为油箱测量的值更改代码中的两个示例值：

// ------- CHANGE THIS -------//

float water_hold_capacity = 1.0; // Enter in Meters.

float full_height = 1.3; // Enter in Meters.

// ---------- -------------- //