정원, 수영장, 가정에 물탱크가 있든 없든 무선 수위 알람을 사용하면 안심하고 사용할 수 있습니다. 필요에 따라 맞춤 설정할 수 있는 DIY 무선 알람을 만드는 방법을 알아보세요.
무선 물/소금 탱크 수위 알람을 만드는 이유는?
이전에는 홈 어시스턴트에 통합할 수 있는 초음파 센서를 사용하여 수위 센서를 만드는 DIY 프로젝트를 소개한 적이 있습니다. 이 특정 설계는 케이블을 통해 연결되고 직접 전원이 공급되는 독립형 장치로 구성되었습니다. 이 장치가 효과적으로 작동하려면 홈 어시스턴트 소프트웨어를 설치해야 했습니다.
현재의 시스템은 송신 장치와 수신 장치라는 두 개의 모듈로 구성되어 있으며, 이 모듈은 서로 상호 작용하여 실시간으로 물 또는 소금의 현재 수준을 표시하는 데이터를 무선으로 전송합니다. 이 장치는 홈 어시스턴트와 독립적으로 작동하지만 필요한 경우 홈 어시스턴트와 통합할 수 있다는 점에 유의하세요.
무선 물 탱크 수위 표시기 및 알람 시스템은 물리적 연결로 인한 잠재적 간섭을 제거하여 기존 유선 시스템의 한계를 해결할 수 있는 대체 솔루션을 제공하며 설치 및 유지보수가 더욱 편리합니다.
이 시스템의 설치 프로세스는 벽과 천장을 통과하거나 가로지르는 케이블 배선이 필요하지 않으므로 간소화됩니다.
하나의 송신기를 사용하여 탱크 표면에 쉽게 부착할 수 있으며, 그 후 필요에 따라 여러 개의 수신 장치를 다양한 위치에 손쉽게 구성하고 배치할 수 있습니다.
무선 충전은 케이블이나 유선을 통한 물리적 연결이 필요하지 않으므로 충전기의 커넥터 또는 포트 상태를 평가하는 데 필요한 검사 빈도가 줄어들어 장치의 잦은 연결 및 분리로 인한 잠재적 손상을 최소화할 수 있습니다.
무선 연결을 사용하면 물리적 케이블이나 배선이 필요하지 않으므로 비용을 절감할 수 있습니다.
무선 수위 알람/표시기는 유연성이 뛰어나 기존 유선 모델처럼 물리적 제약에 구애받지 않고 원하는 위치에 수신기를 배치할 수 있습니다.
전류가 누설되어 감전 등의 잠재적 위험을 초래할 수 있는 가능성이 미미합니다.
필요한 것들
DIY 수위 센서 및 알람을 제작하려면 몇 가지 필수 구성품이 필요합니다.
ESP8266은 다양한 IoT 프로젝트 및 애플리케이션에 널리 사용되는 마이크로컨트롤러입니다.성능 효율이 높은 NodeMCU 또는 D1 Mini와 같은 장치와 함께 사용할 수 있습니다.
앞서 언급한 제품에는 433MHz 무선 송수신 부품이 장착되어 있으며, 개별 단위로 구매하거나 HT12E/HT12D 인코딩-디코딩 집적 회로와 함께 433MHz 송수신 모듈 어셈블리를 사용하여 구축할 수 있습니다.
인쇄 회로 기판이라고도 하는 브레드 보드는 최종 PCB에 조립하기 전에 회로를 프로토타이핑하고 테스트하기 위해 전자 제품에서 사용되는 장치입니다. 브레드보드는 저항기, 커패시터, 집적 회로와 같은 전자 부품을 장착하고 전선을 사용하여 연결할 수 있도록 여러 개의 구멍이 행과 열로 배열된 직사각형 플라스틱 프레임으로 구성됩니다. 따라서 납땜이나 기타 복잡한 조립 기술 없이도 다양한 회로 구성을 빠르고 쉽게 프로토타이핑하고 테스트할 수 있습니다. 설계가 완성되면 대량 생산을 위해 영구 PCB로 옮길 수 있습니다.
점퍼 와이어는 두 전자 부품 간의 물리적 연결 역할을 하는 전도성 요소로, 한 부품에서 다른 부품으로 전기 신호를 전송할 수 있도록 합니다. 일반적으로 금속 끝이 노출된 얇은 절연 전선으로 구성되며, 쉽게 구부리고 조작하여 다른 장치 또는 회로의 다양한 단자와 접촉할 수 있습니다.
전자 부품은 회로도를 통해 보다 상세하게 묘사되어 전기 시스템 내에서 상호 연결성과 기능을 시각적으로 표현합니다.
납땜 인두는 납땜을 녹이는 데 사용되는 도구로, 납땜은 결합하는 금속이나 부품보다 낮은 온도에서 녹는 금속 합금입니다. 녹은 땜납은 접합부로 흘러 들어가 두 표면 사이에 강한 결합을 형성합니다. 납땜 인두는 일반적으로 전기로 가열된 와이어 또는 팁이 접합할 공작물과 접촉하는 형태로 구성됩니다. 과도한 열은 섬세한 전자 부품을 손상시키거나 파괴할 수 있으므로 효과적이고 안전하게 사용하려면 기술과 연습이 필요합니다.
드라이버와 플라이어는 나사를 조이거나 풀고, 물체를 잡거나, 물건을 들어 올리는 등 다양한 작업에 필수적인 도구입니다. 이러한 휴대용 기기는 한쪽 끝이 나사를 조이거나 물체를 잡는 데 사용되는 특정 헤드 모양에 맞게 설계된 긴 손잡이가 있고 다른 쪽 끝은 돌리기, 비틀기, 당기기, 자르기 등 다양한 용도에 맞게 조정할 수 있는 것이 특징입니다. 간단하지만 필수 불가결한 이 도구의 다용도성 덕분에 모든 도구 키트나 작업 공간에 없어서는 안 될 필수품이 되었습니다.
트랜스미터는 4.2V 리튬 이온 배터리를 사용하여 작동 전원을 공급하므로 효율적이고 안정적인 성능을 보장합니다.
1단계: 무선 물탱크 경보기 회로 설계
필요한 모든 부품을 올바르게 연결하고 납땜하려면 첨부된 회로도 및 시각 자료를 참조하시기 바랍니다. 다음 단계로 진행하기 전에 회로 표현과 브레드 보드 또는 인쇄 회로 기판(PCB)의 구성 요소 배치를 주의 깊게 검토하여 잠재적인 불일치 또는 미완성 연결이 있는지 확인합니다.
저장 탱크 내의 액체 레벨을 감지하고 모니터링하도록 설계된 433MHz 무선 센서 장치의 회로도가 아래에 나와 있습니다:
브레드보드에 조립된 완성된 433MHz 물 탱크 레벨 센서 어셈블리:
전기 구성 요소와 상호 연결을 보여주는 433MHz 물 탱크 레벨 트랜스미터의 개략도가 아래에 제공되어 있으니 참고하시기 바랍니다:
브레드보드의 전자 부품 집합을 사용하여 구성된 고주파 수위 센서는 433MHz의 주파수에서 작동하도록 설계되었으며, 침수된 컨테이너의 액체 레벨과 관련된 데이터를 전송합니다.
제대로 작동하려면 4개의 플로트 스위치 각각에서 트랜스미터 회로로 공통 와이어를 연결해야 합니다. 데이터 와이어도 트랜스미터 회로도에 따라 적절한 핀에 연결해야 합니다. 수위가 미리 정해진 지점까지 상승하면 이러한 스위치 중 하나 이상이 활성화되어 수신기 모듈을 통해 고전압 신호를 전송하여 해당 LED 조명이 켜지도록 트리거합니다.
또는 금속 스트립을 물탱크 내부 표면에 부착하여 플로트 스위치 대신 사용할 수도 있습니다. 하지만 물을 음용 목적으로 사용하는 경우 플로트 스위치를 사용하거나 초음파 수위 센서를 구성하는 것이 중요합니다.
2단계: 무선 물탱크 알람 테스트
무선 물탱크 알람을 올바르게 설치하려면 철저한 테스트를 통해 기능을 엄격하게 평가하는 것이 중요합니다. 이를 위해 빈 용기를 가져와 모든 플로트 스위치를 탱크 안에 배치하고 전송 회로도에 표시된 대로 다양한 높이를 차지하는지 확인합니다.
계속 진행하기 전에 전원 공급 장치가 송신기와 수신기 모듈 모두에 올바르게 연결되어 있는지 확인하세요. 첫 번째 플로트 스위치가 활성화되어 수신기 모듈의 해당 LED에 불이 들어올 때까지 수족관이나 어항에 물을 천천히 일정한 속도로 추가하는 것으로 시작하세요.동시에 수위가 계속 상승하면 추가되는 각 플로트 스위치는 각각의 LED를 트리거하여 빛을 발산하여 모든 구성 요소의 적절한 기능을 나타냅니다.
이후에는 수신기와 송신기 장치를 모두 숙소 경계 내 다양한 위치로 재배치하여 최적의 통신 거리를 결정해야 합니다. 수신기가 정보를 올바르게 해석하고 신호를 수신하면 그에 따라 조명이 켜지는지 확인하여 데이터 전송이 제대로 작동하는지 확인합니다.
장치의 전송 거리를 늘리려면 외부 안테나가 모듈에 포함되어 있거나 송신 및 수신 장치 모두에 독립형 구성 요소로 제공되는 경우 이를 활용하는 것이 좋습니다.
3단계: 물탱크에 무선 수위 알람 설치
철저한 테스트가 완료되면 무선 물탱크 알람 설치를 진행해도 좋습니다. 환경 요소에 대한 추가 보호를 위해 플라스틱 케이스 또는 실리콘으로 밀봉된 3D 프린팅 케이스와 같은 안전한 인클로저 안에 물 탱크 외부의 송신기 모듈을 보관하는 것이 좋습니다.
4단계: 자동화를 위해 홈 어시스턴트와 페어링
또한 수신기 회로 내에 NodeMCU 또는 D1 Mini 마이크로컨트롤러를 통합하면 지능형 무선 물탱크 시스템을 만들 수 있습니다. 이 장치를 통합하면 액체 함량이 100%에 도달하면 워터 펌프를 비활성화하고 반대로 빈 수준에 도달하면 다시 활성화하는 메커니즘을 활성화하는 등 홈 어시스턴트와의 연동을 통해 고급 자동화 조치를 설정할 수 있습니다.
물 공급을 최적으로 모니터링하고 관리하기 위해 탱크의 수위가 지정된 임계값에 도달하면 모바일 장치를 통해 사용자에게 알려주는 알림 시스템을 설정할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 사전 예방적 유지보수가 가능하며 저수조의 현재 상태에 대한 정보를 항상 확인할 수 있습니다.
이 작업을 수행하려면 제공된 다이어그램에 표시된 수신 회로에 NodeMCU 또는 D1 Mini를 추가하기만 하면 됩니다. 그런 다음 ESPHome 소프트웨어를 사용하여 지정된 코드를 컴파일하고 업로드합니다.
ESPHome 내에서 코딩하고 펌웨어를 컴파일하여 NodeMCU 또는 D1 Mini에 업로드하는 과정에 대한 자세한 내용은 홈 어시스턴트와 통합된 무선 초인종 만들기에 대한 종합 튜토리얼을 참조하세요.
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Wi-Fi 네트워크와 홈 어시스턴트에 연결된 NodeMCU 또는 D1 Mini의 인터넷 프로토콜(IP) 주소에 액세스하여 온라인 상태 및 연결 정보를 검사하여 현재 작동 상태를 확인할 수도 있습니다.
DIY 무선 물탱크 알람으로 물과 전력을 절약하세요
DIY 무선 물탱크 알람을 만드는 것은 시간과 자원을 절약하고자 하는 개인에게 매력적인 기회를 제공합니다. 이 혁신적인 솔루션은 물 낭비를 줄이고 에너지를 절약하며 궁극적으로 비용을 절감하여 안정감을 제공합니다. 광범위한 설치 작업이 필요한 기존의 유선 시스템과 달리, 이 무선 대안은 집 안팎에 복잡한 배선을 설치할 필요가 없습니다.