Detektor Kebocoran Air dan Kontrol Katup

Kode

• Deteksi kebocoran air dan kontrol katup bermotor
• Perpustakaan MQTT

Deteksi kebocoran air dan kontrol katup bermotorArduino

#include #include #include #include #include #include #include /* Berikut adalah cara kerja HWAda tiga subsistem:- kotak utama:- Arduino Uno dengan dan Ethernet shield - LED merah:stabil ketika air terdeteksi berkedip lokal ketika air terdeteksi dari jarak jauh, mati jika tidak - LED kuning :stabil saat katup rusak, berkedip saat broker MQTT tidak terjangkau (karena alasan apa pun), mati jika tidak - LED biru:stabil saat katup terbuka dan sistem memantau kebocoran, berkedip saat katup dimatikan apakah sistem mati - tombol tekan:sekali ditekan, swa-uji dipicu - relai ganda untuk mengontrol katup bermotor jarak jauh - relai ganda lain untuk merasakan sakelar batas buka/tutup yang dipasang pada katup jarak jauh- satu set air detektor (semua paralel) (semua 3 konektor pada panel depan terhubung secara paralel)Katup bermotor memiliki koneksi berikut:- Kuning dan B lue :DC untuk menyalakan motor- Hitam :input limit switch (akan diatur ke GND di sirkuit kami)- Merah =akan berubah menjadi GND ketika katup mencapai posisi tertutup penuh (catatan:karena desain internal limit switch , tidak ada jaminan kontinuitas akan tetap ada setelah katup dimatikan)- Hijau =akan berubah menjadi GND ketika katup mencapai posisi terbuka penuh (catatan:karena desain internal sakelar batas, tidak ada jaminan kontinuitas itu akan tetap setelah katup dimatikan)*/// Networkbyte mac[] ={ 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xCF, 0xFC, 0xEE }; // alamat MAC ArduinoIPaddress ip(192, 168, 12, 215); // alamat IP IPA server alamat Arduino (192, 168, 12, 130); // alamat broker MQTTEthernetClient ethClient;// MQTT PubSubClient client(ethClient); #define mqttClientPrefix "GLX" // Awalan untuk menggunakan publikasi/langganan MQTT #define mqttClientLocation "BASEMENT" // Bagian kedua dari pengidentifikasi klien#define mqttClientUID "001" // Bagian terakhir dari pengidentifikasi klien#define mqttClientStatus"Topic" // Topik yang akan digunakan untuk mempublikasikan status perangkat #define mqttClientFaultTopic "Fault" // Topik yang akan digunakan untuk mempublikasikan/berlangganan Faultsconst int mqttInterval =20; // menentukan seberapa sering sistem akan melapor ke broker MQTT (yaitu setiap mqttInterval * mainLoopDelay ms )int mqttIntervalCnt =0; // variabel lokal yang digunakan untuk menghitung mundur isConnectedToBroker =-1; // 1 saat terhubung, -1 =tidak diketahui, 0 =tidak dapat terhubung// Pin-outconst int SystemLedPin =A0; // LED const int FaultLedPin =A1; // LED const int AlarmLedPin =A2; // led merah const int WaterDetectorPin =2; // pergi ke LOW ketika air terdeteksi, sebaliknya ditarik ke VCCconst int ToggleButtonPin =3; // pergi ke LOW ketika seseorang menekan tombol dan kemudian pergi ke HIGH ketika tombol dilepaskan, jika tidak pull-down ke GNDconst int SdCardPin =4; // Kartu SD pada pelindung ethernet, tidak digunakanconst int ValveClosedPin =5; // menuju LOW ketika motor mencapai batas sakelar tertutup, jika tidak, pull-up ke HIGHconst int ValveOpenedPin =6; // menuju LOW ketika motor mencapai batas sakelar terbuka, jika tidak, tarik ke HIGHconst int ValveControl1 =8; // untuk mengontrol relai pertama yang mengontrol catu daya katup bermotorconst int ValveControl2 =7; // untuk mengontrol relai kedua yang mengontrol catu daya katup bermotor // Catatan jangan gunakan D10, D11, D12 dan D13 karena pin tersebut dicadangkan untuk pelindung Ethernet// WaterLeakage (lokal) int isWaterDetected =0; // status sesuai pembacaan terakhir yang baik// WaterLeakage (remote)int isWaterDetectedRemotely =0; // status sesuai pesan yang diterima dari perangkat pemantauan lain// Katup bermotor isValveClosed =-1; // status katup bermotor (-1 =tidak diketahui, 0 =terbuka, 1 =tertutup))const int valveTimeOut =15; // dalam detik, waktu maksimum yang diizinkan untuk membuka atau menutup valveint isConnectedToValve =-1; // 0 ketika sistem tidak dapat mengontrol katup bermotor, 1 =terhubung, -1 =tidak diketahui// Manual RESET buttonvolatile boolean isResetRequested =0; // yang ini akan berubah ketika tombol memicu interupsi// Logicconst int mainLoopDelay =500; // penundaan tetap dalam loop utama, di msvoid(* resetFunc) (void) =0;// Inisialisasi void setup(){ wdt_disable(); //selalu baik untuk menonaktifkannya, jika dibiarkan 'on' atau Anda memerlukan init time Serial.begin(9600); Serial.println(F("Mulai setup")); // HW setup pinMode (SystemLedPin, OUTPUT); pinMode (FaultLedPin, OUTPUT); pinMode (AlarmLedPin, OUTPUT); pinMode (WaterDetectorPin, INPUT); pinMode (ToggleButtonPin, INPUT); pinMode (ValveOpenedPin, INPUT); // Relai 12V DC dalam keadaan idle secara default. Pin terhubung ke NO sisi relay 1 tetapi ada pull-up. Pin karena itu TINGGI secara default. pinMode (ValveClosedPin, INPUT); // Relai 12V DC dalam keadaan idle secara default. Pin terhubung ke NO sisi relay 2 tetapi ada pull-up. Pin karena itu TINGGI secara default. pinMode (ValveControl1, OUTPUT); digitalWrite(ValveControl1, TINGGI); // Relai 5V DC 1 dalam keadaan idle secara default, yaitu motor terhubung ke mode pin GND (ValveControl2, OUTPUT); digitalWrite(ValveControl2, TINGGI); // 5V DC relay 2 idle secara default, yaitu motor terhubung ke GND pinMode(SdCardPin, OUTPUT); digitalWrite(SdCardPin, TINGGI); // untuk menonaktifkan kartu SD karena kami tidak menggunakannya // Tes mandiri testLeds(); // Jaringan dan setup MQTT client.setServer(server, 1883); client.setCallback(MQTTBrokerCallback); Ethernet.begin(mac, ip); Serial.print(F("IP saat ini adalah :")); Serial.print(Ethernet.localIP()); Serial.print(F(" - IP broker MQTT adalah :")); Serial.println(server); // Awalnya, kami tidak tahu status katup dan sakelar batas tidak begitu andal. // Mari kita buka katup bermotor dan tunggu sampai selesai. Kasus terburuk, jika sudah dibuka, itu hanya akan menekan sakelar batas sebentar if (openValve() ==0) { Serial.println(F("Valve terbuka dan sistem sedang memantau")); // Ada perangkat pemantauan lain di rumah, mari kita dengarkan kesalahan yang bisa mereka laporkan ke broker MQTT subscribeToRemoteWaterSensors(); } else { Serial.println(F("Tidak dapat membuka katup, sistem rusak. Silakan gunakan bypass pipa")); }; aktifkanInterruptOnResetButton(); penundaan (1500); // izinkan perangkat keras untuk mengurutkan sendiri Serial.println(F("End of setup")); }// Main loopvoid loop(){ // LEDs configureLedsWithInitialStates(); // Bereaksi untuk mereset permintaan if (isResetRequested ==1) { Serial.println(F("Seseorang menekan tombol untuk mereset perangkat ini")); publishStatus(); wdt_enable(WDTO_1S); //aktifkan pengawas, akan menyala dalam penundaan 1 detik(5000); Serial.println(F("Pesan ini tidak akan pernah muncul")); } // Mari kita periksa sekarang apakah kebocoran air telah terdeteksi readLocalWaterSensor(); if (isWaterDetected ==1 || isWaterDetectedRemotely ==1) { if (isValveClosed ==0){ closeValve();}; } // Publikasikan ke broker MQTT if (mqttIntervalCnt ==0) { if (isWaterDetected ==1){ publishFault();} publishStatus(); mqttIntervalCnt =mqttInterval; } else { if (isConnectedToValve ==0) { Serial.println(F("Sistem rusak - tidak dapat mengontrol katup bermotor. Tidak ada pemantauan")); } else { Serial.print(F(".")); } mqttIntervalCnt =mqttIntervalCnt - 1; } // Istirahat sejenak (mainLoopDelay / 2 ); klien.loop(); // LEDs configureLedsWithFinalStates(); penundaan(mainLoopDelay/2); }//// Manajemen sensor air lokal//void readLocalWaterSensor(){ isWaterDetected =!getDebouncedValue(WaterDetectorPin, 100, 10); Serial.print(isWaterDetected); }//// Atur ulang manajemen tombol//void enableInterruptOnResetButton(){ isResetRequested =0; attachInterrupt(1, onResetRequested, CHANGE);}void onResetRequested(){ detachInterrupt(1); isResetRequested =1; }// Kelola urutan pembukaan katupint openValve(){ Serial.print(F("Pembukaan katup...")); // pertama, pastikan katup telah ditutup dengan memaksa motor untuk menekan sebentar sakelar batas "tertutup" lagi (karena sakelar batas itu tidak begitu andal...) setupRelays(1); if (waitForEndOfCycle(ValveClosedPin) ==0) { // sekarang, coba buka valve setupRelays(2); if (waitForEndOfCycle(ValveOpenedPin) ==0) { isConnectedToValve =1; isValveClosed =0; setupRelay (0); // power relay OFF Serial.println(F("")); kembali 0; } } setupRelays(0); // relai daya OFF isConnectedToValve =0; return -1;}// Kelola urutan penutupan katup di closeValve(){ Serial.print(F("Menutup katup...")); // pertama, pastikan katup terbuka dengan memaksa motor untuk menekan sebentar sakelar batas "buka" lagi (karena sakelar batas itu tidak begitu andal...) setupRelays(2); if ( waitForEndOfCycle(ValveOpenedPin) ==0) { // sekarang, coba tutup valve setupRelays(1); if (waitForEndOfCycle(ValveClosedPin) ==0) { isConnectedToValve =1; isValveClosed =1; setupRelay (0); // power relay OFF Serial.println(F("Valve telah dimatikan. Harap periksa dengan cermat semua ruangan dan detektor pembersihan")); kembali 0; } } setupRelays(0); // relai daya OFF isConnectedToValve =0; return -1;}// Atur relai untuk memberi makan motor dengan polaritas yang tepatvoid setupRelay(int scenario){ switch (skenario) { kasus 0:// semua OFF, tidak ada daya yang dikirim katup bermotor digitalWrite(ValveControl1, HIGH ); digitalWrite(ValveControl2, TINGGI); merusak; kasus 1:// siklus penutupan digitalWrite(ValveControl1, HIGH); digitalWrite(ValveControl2, RENDAH); merusak; case 2:// siklus pembukaan digitalWrite(ValveControl1, LOW); digitalWrite(ValveControl2, TINGGI); merusak; default:Serial.print(F("Skenario relay tak terduga:")); Serial.println(skenario); digitalWrite(ValveControl1, TINGGI); digitalWrite(ValveControl2, TINGGI); merusak; }}// Tunggu sampai sakelar batas ditekan oleh motor katup bermotor int waitForEndOfCycle(int limitSwitchPin){ int cnt =valveTimeOut; while (cnt> 0) { if (getDebouncedValue(limitSwitchPin, 10, 10) ==LOW) { return 0; } cnt =cnt - 1; Serial.print(F(".")); penundaan (1000); }; Serial.println(F(" - batas waktu tercapai saat menutup katup. Periksa apakah katup menyala dengan baik dan kabel terhubung.")); return -1;}// Rutin ini membantu menghindari alarm palsusint getDebouncedValue(int inputPin, int intervalInMs, int requiredConfirmations){ int konfirmasi =1; int currentValue =digitalRead(inputPin); while (konfirmasi <=diperlukanKonfirmasi) { delay(intervalInMs); if (currentValue ==digitalRead(inputPin)) { konfirmasi =konfirmasi + 1; } else { konfirmasi =1; currentValue =digitalRead(inputPin); } } mengembalikan currentValue;}//// manajemen LED//void configureLedsWithInitialStates(){ clearLeds(); // Evaluasi ulang jika (isWaterDetectedRemotely ==1 || isWaterDetected ==1) { digitalWrite(AlarmLedPin, HIGH);}; if (isConnectedToValve ==0 || isConnectedToBroker ==0) { digitalWrite(FaultLedPin, HIGH);}; digitalWrite(SystemLedPin, HIGH);}kosongkan configureLedsWithFinalStates(){ if (isWaterDetectedRemotely ==1) { digitalWrite(AlarmLedPin, LOW);}; if (isConnectedToBroker ==0) { digitalWrite(FaultLedPin, RENDAH);}; if (isValveClosed ==1) { digitalWrite(SystemLedPin, RENDAH);}; }void clearLeds(){ digitalWrite(AlarmLedPin, RENDAH); digitalWrite(FaultLedPin, RENDAH); digitalWrite(SystemLedPin, LOW);}void testLeds(){ clearLeds(); digitalWrite(AlarmLedPin, TINGGI); penundaan (500); digitalWrite(FaultLedPin, TINGGI); penundaan (500); digitalWrite(SystemLedPin, TINGGI); penundaan (500); clearLeds();}//// Fungsi terkait MQTT//// Menangani pesan MQTT masukvoid MQTTBrokerCallback(char* subscribedTopic, byte* payload, unsigned int length){ Serial.print(F("Pesan baru diterima dari broker MQTT. Topik =")); Serial.print(BerlanggananTopik); String payloadAsString =(char*)payload; String realPayload =payloadAsString.substring(0,length); // jika tidak kita mendapatkan sampah karena buffer dibagi antara In dan Out Serial.print(F(", content=")); Serial.print(realPayload); if (realPayload.indexOf("WaterDetected")> 0 &&realPayload.indexOf(mqttClientLocation) ==-1 ) // bagian kedua dari tes diperlukan untuk menghindari kesalahan yang dipicu sendiri { isWaterDetectedRemotely =1; } // untuk (int i=0;i 
 Skema