如何自制无线水箱警报器

无论您的花园、游泳池还是家庭有水箱,无线水位警报器都可以让您高枕无忧。 了解如何构建可根据您的需求进行定制的 DIY 无线警报器。

为什么要构建无线水/盐罐液位警报?

我们之前分享过一个 DIY 项目,为 Home Assistant 构建带有超声波传感器的水位传感器。 我们构建的设备是通过电线和直接电源连接的单个单元。 它需要安装家庭助理软件才能工作。

然而,我们今天要构建的模块由一个发射器模块和一个接收器模块组成,它们相互通信并无线传输数据,以实时显示水位或盐位。 这不需要 Home Assistant 来工作或显示级别,但如果需要,您可以轻松地将其与 Home Assistant 集成。

通过构建无线水箱水位指示器兼警报器,您可以克服与有线警报相关的众多问题:

  • 安装更容易,因为您不需要穿过或沿着墙壁或天花板穿过任何电线。
  • 您可以构建一个发射器,将其安装在水箱上,然后构建两个或更多接收器,并根据您的需要在多个位置轻松安装它们。
  • 由于没有电线,因此您无需经常检查磨损情况。
  • 不使用电线可以为您节省一些额外的费用。
  • 您可以将接收器放置在任何位置,不受有线水位警报/指示器的限制。
  • 不存在电压泄漏或断电的风险(电击风险)。

你需要的东西

您将需要以下物品来制作 DIY 水位传感器兼警报器。

  • ESP8266 微控制器,例如 NodeMCU 或 D1 Mini
  • 433MHz 无线发射器和接收器模块 — 购买一个或使用 HT12E/HT12D 编码器解码器 IC 和 433MHz 发射器和接收器电路模块自行构建
  • 面包板或 PCB(印刷电路板)
  • 跳线
  • 电子元件(更多详细信息请参阅电路图)
  • 烙铁和焊锡
  • 螺丝刀和钳子
  • 用于发射电路的 4.2V 锂离子电池

第1步:无线水箱报警器的电路设计

请参阅以下电路图和照片来连接或焊接所有必需的组件。 在继续下一步之前,请仔细检查电路图以及与面包板或 PCB 上组件的连接是否有任何错误或缺失连接。

433MHz水箱液位接收器电路图:

搭建在面包板上的成品 433MHz 水箱液位接收器电路:

433MHz水箱液位变送器电路图:

建立在面包板上的 433MHz 水箱液位发射器电路:

在发射器电路中,您可以连接四个浮子开关(将公共线连接到所有浮子开关,然后连接数据线)并将它们放入水箱中,如发射器电路图所示。 一旦水位达到一定水平,浮子开关将打开并向接收器模块发送高信号,然后接收器模块将打开相应的 LED。

您也可以使用金属条并将其粘贴在水箱的内表面上,而不是浮动开关。 但是,如果您将此水用于饮用,请使用浮动开关或构建超声波水位传感器。

第 2 步:测试无线水箱警报器

在安装无线水箱警报器之前,必须对其进行彻底测试并确保其按预期工作。 拿一个空桶,将所有浮动开关插入水箱内。 确保它们彼此处于不同的电平,如发射器电路图所示。

然后将电源连接到发射器和接收器模块。 开始给水箱加水。 随着水位上升,第一个浮动开关应打开,您应看到接收器模块上的 LED 开始发光。 同样,一旦其他浮动开关开始漂浮在水面上(随着水位上升),所有 LED 灯都应该亮起。

接下来,您应该将接收器和发射器单元移开,并检查它们在您的场所内可以通信的范围。 确保数据已成功接收,并且 LED 根据传输的数据打开/关闭。

如果您需要额外的范围,请尝试安装天线(如果模块随附,或者您可以为发射器和接收器模块购买单独的天线)。

第三步:在水箱中安装无线水位报警器

一旦您对测试感到满意,您就可以继续安装无线水箱警报器。 确保将发射器模块保存在水箱外部的安全盒中,最好是塑料容器或用硅胶密封的 3D 打印盒,以免受天气影响。

第 4 步:与家庭助理配对实现自动化

此外,您可以将 NodeMCU 或 D1 Mini 微控制器连接到接收器电路,使您的无线水箱系统变得智能。 通过将电路与 Home Assistant 配对,您可以创建自动化,例如在水位达到 100% 时立即关闭水泵,反之亦然。

您还可以添加自动化功能,以便在智能手机上接收有关水箱水位状态的通知。

您所需要做的就是使用 NodeMCU 或 D1 Mini 扩展接收器电路,如下图所示。 然后使用 ESPHome 编译/烧写以下代码。

要了解有关如何在 ESPHome 中编码、编译固件以及将其刷新到 NodeMCU 或 D1 Mini 的更多信息,请参阅我们有关如何使用 Home Assistant 制作无线门铃的指南。

确保将代码粘贴到 captive_portal 下面:

 captive_portal:
web_server:
  port: 80
binary_sensor:
  - platform: gpio
    pin: GPIO16
    name: "100% Water - Tank Full"
    device_class: motion
  - platform: gpio
    pin: GPIO14
    name: "75% Water"
    device_class: motion
  - platform: gpio
    pin: GPIO12
    name: "50% Water"
    device_class: motion
  - platform: gpio
    pin: GPIO13
    name: "25% Water"
    device_class: motion

您还可以访问 NodeMCU 或 D1 Mini(连接到 Wi-Fi 网络和 Home Assistant 后)的 IP 地址来查看状态。

使用 DIY 无线水箱警报器节省水和电

DIY DIY 无线水箱报警器是一项回报丰厚且具有成本效益的项目。 该项目一旦部署,可以通过节省水、电力和金钱让您高枕无忧。 与有线水箱警报不同,它可以轻松部署,最适合那些不想弄乱房屋周围布线的人。