Sencillísimo detector de desbordamiento para aire acondicionado


Puede parecer una  trivialidad ,pero a veces  hay objetos  entre los que destacaría los  automatismos, que nos pueden ayudar  en nuestra vida diaria.

Todos sabemos que el aire acondicionado «produce»agua sobre todo en los meses de verano, que es cuando hacemos más uso de él, porque vemos que por el tubo de desagüe no para de echar agua mientras el aparato está encendido. Pero ¿de dónde viene ese agua? Pues la respuesta correcta es que nuestro aparato la “genera”. Imagine que sacamos una botella de agua, en verano, de la nevera ¿qué es lo que ocurre? Si observamos bien con el paso de unos minutos la botella empezará a sudar debido a la condensación, pues de igual manera ocurre con el aire acondicionado.

Cuando ponemos el aire acondicionado en frío el intercambiador de la unidad interior se inunda de gas a baja presión y temperatura, por lo que este se pone muy frio, de manera que toda la humedad que hay en el aire se va pegando al intercambiador, esta se convierte en agua, cae a la bandeja del desagüe y va a parar al tubo que todos vemos en la calle y que echa tanta agua en verano. Esta es la razón por la que el aire acondicionado echa agua y nos suele secar la mucosa de la garganta y la nariz, porque al pegarse la humedad en el intercambiador el aire del habitáculo se vuelve más seco.

En este caso pues vamos ha tratar de solucionar el problema del desbordamiento de los depósitos de Aire Acondicionado de  aquellas instalaciones donde el agua generada por el aparato  no va canalizada  al desague   necesitando un deposito de un capacidad finita que tarde o temprano se desbordara  pudiendo generar un desastre  sino estamos atentos a vaciarlo manualmente para que no alcance ese nivel critico

Afortunadamente existe  una manera muy económica de construir  un sencillo detector de desbordamiento  que nos puede ser muy útil para que nos se desborde el deposito del agua  de nuestro Aire Acondicionado  incluso pudiendo desconectar  este automáticamente si llegase  el caso

Para construir nuestro automatismo la parte mas importante es el detector de nivel de liquidos , lo cual es la pieza mas importante a tener en cuenta para  nuestro circuito pues en su precisión y fiabilidad va a depender el comportamiento del conjunto

Un detector muy sencillo y fiable , común usado en acuarios es el Interruptor con  Flotador Sensor de Nivel de Agua con Cable para Acuario  de la marca SODIAL(R) que puede  encontrase en Amazon por menos de 2€ cuya imagen vemos mas abajo

 

sensor2

El sensor como vemos lleva una rosca de  12.5mm/0.49 » con unclip de retención: 13mm/0.5 » que permite fijar el sensor a  cualquier angulo o soporte

Obviamente el sensor  cuenta con una salida  normalmente abierta que sera la que uilizaremos en nuestro circuito para activar el rele y hacer sonar el zumbador.

También puede ser fácilmente convertido de normalmente abierto a normalmente cerca invirtiendo el flotador.

En cuanto a las características mas importantes  de este modelo  son  estas:

  •  Maximo de contacto: 10W
  •  Max Voltaje de Interruptor: 100 V CC
  •  Max Corriente de Interruptor: 0.5 A
  •  Max voltaje de ruptura: 220 V CC
  •  Max corriente de transporte: 1.0A
  •  Max Resistencia de Contacto: 100MW
  •  Grado de la temperatura: -10 ~ 85 grados
  •  Material de bola flotador: p.p
  •  Material del cuerpo flotador: Plástico
  •  Longitud total de cuerpo: 45mm/1.8 «»
  •  Longitud del cable: 36cm/14 «
  •  Peso: 10g;

 

Este  tipo de interruptores de flotador son dispositivo utilizados para detectar el nivel de liquido dentro de un tanque pudiendo accionar una bomba, un indicador , una alarma u otro dispositivo.

Se usan con la hidroponía, tanque de agua salada, tanque de agua dulce, la jardinería, acuarios para el control del aireadores, tazones de las mascotas, peceras, filtraciones, calefacción, bombas, estanques, alarmas del sótano, botes, bandejas de drenaje de aire acondicionado , lavadoras a presión , limpieza de alfombras mach, acuario de arrecife, control de líquidos, máquinas de hielo, cafeteras, marina , automotriz , automóviles, tanques de peces tropicales, bobinas de evaporador, línea de condensación,  y un largo etcétera

Nosotros  vamos a usar el sensor para detectar el desbordamiento del deposito de agua de nuestro equipo de AA, para lo cual la forma mas sencilla simplemente de fijar el sensor  es:

  • Cortar la manguera de salida hasta  la altura que queramos en que  se active la alarma
  • Unir cinta de doble cara a la  tuerca para que haya separación entre el tubo  y el sensor  ya que el flotador debe quedar libre para que cuando alcance justo ese novel  el propio agua haga elevar el flotador del sensor
  • Encintar con cinta aislante el sensor al tubo de drenaje
  • Fijar con una brida el conjunto
  • Encintar el tubo con el cable de salida del sensor para que este puede llegar al circuito de control

 

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Una vez preparado  el sensor, la forma mas sencilla de implementar la alarma es simplemente optar por alimentar un simple zumbador  con 4  pilas AA  para que en caso de desbordamiento se active el zumbador (la razón de elegir pilas es por su altamisa  fiabilidad  y sobre todo por suponer un consumo cero ya que el circuito esta abierto en ausencia de agua)

Otro forma de entender esta alarma es con el automatismo que simplemente se consigue   añadiendo  un rele de 6V  que se activara al cerrarse al  circuito con el sensor  y que gracias a su  contacto de reposo apagaría nuestra maquina de AA impidiendo que esta llenase  mas el deposito evitando  el consiguiente peligro de desbordamiento .

En el siguiente esquema vemos la instalación completa:

esquema

Aunque en la instalación de pruebas no ha quedado muy estético, con objeto de que se  vea claramente el conjunto  en la siguiente vemos lo sencillo que es instalar esta alarma con automatismo que sin duda nos evitara mas de un disgusto  ..

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Sensor avanzado para apertura de puerta


En el post de hoy vamos a ver un nuevo sistema de monitorización que se alimenta mediante una simple batería. La versión anterior se basó en una radio XBee y ha estado en servicio durante casi 3 años y medio. El tiempo de duración de la batería real ha sido de alrededor de 3 meses para una pila de botón CR2032, que no está mal del todo, pero aún así como vamos a ver es mejorable.

En el nuevo diseño ,aparte de usar un modulo de radio de 868 MHz RFM69 en lugar del XBee Monteino y, se ha reducido la lista de componentes moviendo la lógica del hardware a lógica de software,lo cual  significa utilizar las capacidades de ahorro energético en modo dormir tanto del ATMega328 y la RFM69 y la codificación de una manera inteligente para reducir el tiempo despertar.

Hardware

monteino.PNG

Moteino es una placa  Arduino inalámbrica de bajo coste basado en el microcontrolador Atmel ATmega328P  .

Para una guía detallada de la placa , consulte esta página dedicada . Aquí están algunas características y aspectos más destacados de Moteino:

  • Arduino bajo costo totalmente compatible con el IDE de Arduino
  • La versión regular incluye un RFM69W / transceptor a bordo HW y la antena de alambre monopolo de 1/4 de longitud de onda por separado
  • Bajo consumo de energía, energía de la batería de usar
  • 3.3V a bordo regulador (MCP1703) proporciona hasta 250 mA, entrada de hasta 16V (3.5-9V recomendado), muy baja corriente de reposo permite que este regulador para hacer funcionar su Moteino con la batería durante un tiempo muy largo
  • Muy pequeño tamaño (1,3 pulgadas x0.9)
  • diseño de tablero de cabecera de usar le permite adjuntar hembra / macho pines del conector en la parte superior o inferior y hacer escudos para ello o sólo lo utilizan en el tablero para prototipos
  • Cabecera de programación FTDI, ofrecemos este consejo adaptador FTDI para la programación de todos los Moteinos
  • DualOptiboot gestor de arranque para la programación rápida y no está en puesta demora. Elija Arduino Uno / Moteino en Herramientas> Juntas de Arduino IDE.
  • LED bordo de pin digital 9 (D9 / PB1) para depurar o indicación visual
  • acabado ENIG (RoHS Sin plomo)
  • Orgullosamente hecho y probado en Michigan EE.UU.-con componentes genuinos!

 

Para hacer un enlace inalámbrico, necesitará al menos 2 Moteinos. Alternativamente, esta es compatible con otros Arduinos que utilizan el transceptor RFM69.

Como ya se ha dicho, el hardware es mucho más simple en esta segunda versión del monitor de la puerta, se puede comprobar aquí ambos lados «generaciones» una al lado de la otra:

Monitor de puerta con XBee y Monteino

Esta segunda generación es básicamente un Monteino con un RFM69W a bordo, un divisor de tensión para controlar la batería, un interruptor de láminas( es decir un rele reed)  con una resistencia de  pull-up(370k) y un terminal de tornillo para conectar una batería.

Las razones para cambiar a una  aruitectura basada en la placa Monteino son:

  • Una mejor personalización. XBees son programables , pero en realidad, ¿quién hace eso?Así que aquí tiene una buena placa Arduino de edad con suficiente capacidad de procesamiento para utilizar prácticamente cualquier sensor que hay.
  • Mayor duración de la batería. Usted tiene más opciones de código, como poner la radio, el chip flash y el propio microcontrolador para ponerlo en modo dormir. Además también admite  una solución de  batería más robusta con 3  baterías AAA con 1000 mAh.
  • Más fácil de usar  gracias al software X-CTU .

Monteno monitor de puerta de esquema con Fritzing

Hay algunas cosas a tener en cuenta en cuanto al hardware. En primer lugar el monitor de la batería se ha diseñado después de John k2ox mensaje en el foro LowPowerLab. El divisor de tensión consiste en una resistencia de  470k y otra de 1 M. La resistencia de pull up no está ligado a GND, pero si al pin digital 12. Cuando este pin está en modo de alta impedancia de los circuitos está desactivado y no se pierde energía. Para medir el voltaje primero tiene que ajustarse para que emita y luego baja, realice una analogRead en A1 y poner de nuevo a D12 ENTRADA.

Divisor de voltaje

En segundo lugar la resistencia de pull-up en el interruptor de láminas fue una adición tardía a comprobar el tiempo hubo una caída en el consumo de energía en comparación con el pull-up interna.

Además, esto podría no parecer importante, pero le puede ahorrar algo de dinero y una gran cantidad de dolor de cabeza. Esos interruptores de láminas son realmente frágiles( el momento crítico es cuando se tiene que doblar sus patas con  un pequeño alicate de  puntas : debe  mantener la pata justo antes del punto de flexión, por lo que la cápsula está protegida en un lado del alicate y doble suavemente el otro extremo).

Doblando una caña piernas del interruptor

Y, por último, comprobar cuál es la mejor posición para el interruptor de láminas y el imán. Para imanes redondos neodinium el interruptor debe ser perpendicular al plano del imán(compruebe la imagen de cabecera en este post) y éste:

interruptor de láminas

firmware

El código es bastante simple, se basa en Felix Rusu y Thomas Studwell RFM69_ATC yRocketScream baja potencia bibliotecas. El interruptor de láminas está ligado a un pin de interrupción que despierta el Monteino cada vez que cambia su estado. A continuación, el código debe  leer  la señal y comprueba si el valor ha cambiado. Se empezo con un tiempo de rebote 25ms y más tarde he comprobado con un  DSO Nano cone 5ms es más que suficiente. Señal y mensajería parece mucho más fiable que con el XBee, donde hay mas rebotes y señales fantasma (una puerta abierta y cerrada gatillo dos mensajes y segundos después, dos mensajes más,etc).

Este es el código de bucle responsable del sueño y despertar del microcontrolador:

void loop() {
    // We got here for three possible reasons:
    // - it's the first time (so we report status and battery)
    // - after 4*15 seconds (we report status and maybe battery)
    // - after an event (same)
    send();
    // Sleep loop
    // 15 times 4 seconds equals 1 minute,
    // but in real life messages are received every 77 seconds
    // with this set up, so I'm using 13 here instead...
    for (byte i = 0; i < 13; i++) {
        // Sleep for 8 seconds (the maximum the WDT accepts)
        LowPower.powerDown(SLEEP_4S, ADC_OFF, BOD_OFF);
        // At this point either 4 seconds have passed or
        // an interrupt has been triggered. If the later
        // delay execution for a few milliseconds to avoid
        // bouncing signals and break
        if (flag) {
            flag = false;
            delay(DEBOUNCE_INTERVAL);
            break;
        }
        // If the former, check status and quit if it has changed
        if (status != digitalRead(REED_PIN)) break;
    }
}

La variable de estado mantiene el último estado enviado y reconocida por la puerta de entrada . Así que si nos falta un ACK el código intentará enviar el mismo mensaje de nuevo en cuatro segundos . Puede comprobar el código completo en la puerta de el repositorio de monitor en la Bitbucket . Se esta usando una biblioteca envoltorio ( RFM69Manager ) para gestionar la configuración y formato de los mensajes de radio . Los mensajes están en el formato :

key:value:packetID

Al igual que en » BAT : 4302 : 34 » . El ID de paquete es opcional pero el RFM69GW lo utiliza para comprobar si hay duplicados o paquetes que faltan. Se puede desactivar cambiando el valor SEND_PACKET_ID en RFM69Manager.h a 0 .

Alimentación

La alimentación  es clave en este proyecto desde el sensor será operado de la batería . En la primera generación , con el XBee , podría funcionar por cerca de 3 meses con una sola pila de botón CR2032 ~ 300mAh ,por eso para esta segunda generaciones se buscaba tanto más autonomía y fiabilidad . La fiabilidad es a menudo un intercambio de energía con el consumo : más controles , más mensajes, más tiempo despierto .
Fuente aqui