Ať už potřebujete sledovat hladinu vody v zahradní nádrži, bazénu nebo v domácnosti, bezdrátový alarm hladiny vody vám zajistí pocit jistoty a kontroly. V tomto článku se dozvíte, jak si takový alarm sami sestavit a přizpůsobit vlastním potřebám.
Proč si vyrobit bezdrátový alarm pro nádrž na vodu nebo sůl?
Již dříve jsme se věnovali projektu DIY, kde jsme vytvářeli senzor hladiny vody s ultrazvukovým čidlem pro Home Assistant. Toto zařízení bylo tvořeno jednou jednotkou, která byla připojena dráty a vyžadovala přímé napájení. Navíc bylo nutné pro jeho fungování nainstalovat software Home Assistant.
Dnes se zaměříme na konstrukci zařízení skládajícího se z vysílacího a přijímacího modulu. Tyto moduly mezi sebou bezdrátově komunikují a předávají informace o aktuální hladině vody nebo soli. Systém nepotřebuje ke svému provozu Home Assistant, i když jej s ním můžete snadno propojit. Zobrazování hladiny funguje zcela samostatně.
Výhodou vlastnoručně sestaveného bezdrátového alarmu hladiny vody je odstranění problémů spojených s kabelovými variantami:
- Instalace je jednodušší, protože se vyhnete nutnosti tahat kabely zdmi, stropy nebo podlahami.
- Můžete vytvořit jeden vysílač, umístit jej na nádrž a k němu libovolný počet přijímačů. Ty pak můžete nainstalovat na různých místech dle potřeby.
- Absence kabelů snižuje potřebu kontrolovat jejich opotřebení a případné poškození.
- Ušetříte peníze za kabely a spojovací materiál.
- Přijímač lze umístit kamkoliv, bez omezení jako u kabelových řešení.
- Eliminuje se riziko úniku napětí a nebezpečí úrazu elektrickým proudem.
Seznam potřebných komponent
Pro konstrukci vlastního alarmu hladiny vody budete potřebovat:
- Mikrokontrolér ESP8266 (např. NodeMCU nebo D1 Mini)
- Modul bezdrátového vysílače a přijímače 433 MHz (můžete zakoupit hotový, nebo si ho vyrobit pomocí obvodů dekodéru HT12E/HT12D a modulů vysílače/přijímače 433 MHz)
- Kontaktní deska (breadboard) nebo deska s plošnými spoji (PCB)
- Propojovací vodiče
- Elektronické součástky (viz schémata zapojení pro detaily)
- Páječka a pájka
- Šroubovák a kleště
- 4,2V Li-Ion baterie pro napájení vysílacího obvodu
Krok 1: Návrh obvodu bezdrátového alarmu pro vodní nádrž
Pro správné zapojení a pájení všech potřebných součástek se podívejte na následující schémata zapojení a fotografie. Před dalším krokem si důkladně zkontrolujte zapojení a spoje na kontaktní desce, nebo desce plošných spojů. Ujistěte se, že jste neudělali žádnou chybu a že vám nechybí žádné spojení.
Schéma zapojení přijímače hladiny vody (433 MHz):
Hotový obvod přijímače hladiny vody 433 MHz, postavený na kontaktní desce:
Schéma zapojení vysílače hladiny vody (433 MHz):
Obvod vysílače hladiny vody 433 MHz, postavený na kontaktní desce:
K obvodu vysílače můžete připojit čtyři plovákové spínače (společný vodič ke všem, poté datové vodiče), které umístíte do vodní nádrže podle schématu zapojení. Jakmile hladina vody dosáhne určité výšky, plovákový spínač se sepne a vyšle signál do přijímače, který rozsvítí příslušnou LED diodu.
Alternativně můžete použít kovové proužky nalepené na vnitřní straně nádrže, ale pokud se jedná o pitnou vodu, je lepší použít plovákové spínače nebo ultrazvukový senzor hladiny.
Krok 2: Testování bezdrátového alarmu
Před instalací do nádrže je nezbytné bezdrátový alarm důkladně otestovat. Vezměte prázdný kbelík a vložte do něj všechny plovákové spínače. Umístěte je v různých výškách, podle schématu zapojení vysílače.
Poté připojte napájení k vysílacímu a přijímacímu modulu. Začněte kbelík naplňovat vodou. Jak bude hladina stoupat, měl by se sepnout první plovákový spínač a na přijímači by se měla rozsvítit odpovídající LED dioda. Postupně by se měly rozsvítit všechny LED diody, jak budou jednotlivé spínače plavat na vodě.
Dále otestujte dosah komunikace mezi vysílačem a přijímačem v prostoru, kde budete alarm používat. Ujistěte se, že se data bez problémů přenášejí a LED diody se rozsvěcují/zhasínají správně.
Pokud potřebujete větší dosah, zkuste nainstalovat anténu (buď je součástí modulu, nebo si můžete dokoupit samostatnou pro vysílač i přijímač).
Krok 3: Instalace bezdrátového alarmu do nádrže
Po úspěšném otestování můžete alarm nainstalovat do nádrže. Vysílací modul by měl být umístěn mimo nádrž, v bezpečné krabici. Ideálně v plastové krabičce, nebo 3D tištěném pouzdře utěsněném silikonem, které ho ochrání před vlivy počasí.
Krok 4: Propojení s Home Assistant pro automatizaci
K přijímacímu obvodu můžete přidat mikrokontrolér NodeMCU nebo D1 Mini, a tím systém chytře vylepšit. Propojením s Home Assistant můžete vytvářet automatizace, například vypnutí čerpadla, jakmile hladina dosáhne 100% a naopak.
Můžete si také nastavit zasílání upozornění do smartphonu o stavu hladiny vody v nádrži.
Stačí rozšířit přijímací obvod o NodeMCU nebo D1 Mini (viz schéma zapojení) a poté do něj nahrát kód pomocí ESPHome.
Pro více informací o kódování v ESPHome, kompilaci firmwaru a jeho nahrávání do NodeMCU nebo D1 Mini si můžete prohlédnout náš návod na vytvoření bezdrátového zvonku pomocí Home Assistant.
Nezapomeňte do kódu vložit i `captive_portal`:
captive_portal:
web_server:
port: 80
binary_sensor:
- platform: gpio
pin: GPIO16
name: "100% Vody - Nádrž Plná"
device_class: motion
- platform: gpio
pin: GPIO14
name: "75% Vody"
device_class: motion
- platform: gpio
pin: GPIO12
name: "50% Vody"
device_class: motion
- platform: gpio
pin: GPIO13
name: "25% Vody"
device_class: motion
Stav můžete sledovat také na IP adrese vašeho NodeMCU nebo D1 Mini (po připojení k Wi-Fi a Home Assistant).
Šetřete vodou a energií s DIY bezdrátovým alarmem
Sestavení vlastního bezdrátového alarmu je užitečný a cenově efektivní projekt. Jakmile ho zprovozníte, získáte klid, a navíc budete šetřit vodu, energii i peníze. Na rozdíl od kabelových alarmů, tento systém je snadno instalovatelný a ideální pro ty, kteří se nechtějí trápit s elektroinstalací ve svých prostorách.