如何自製無線水箱警報器

無論您的花園、游泳池或家庭有水箱，無線水位警報器都可以讓您高枕無憂。了解如何建立可根據您的需求進行客製化的 DIY 無線警報器。

為什麼要建造無線水/鹽罐液位警報?

先前的努力涉及利用超音波感測器來建立自製水位感測器，該感測器是專門為整合到稱為「家庭助理」的家庭自動化平台中而設計的。此獨立設備需要透過接線進行實體連接和直接電源才能正常運作。此外，使用者在嘗試操作之前必須在其係統上安裝必需的 Home Assistant 軟體。

本質上，目前的原型包括兩個模組——發射單元和接收單元——促進它們之間的無線通信，從而能夠即時顯示液體（無論是水還是鹽）的當前狀態。值得一提的是，該設備獨立於 Home Assistant 運作；然而，如果需要的話，與家庭助理的無縫整合是可行的。

透過建置無線水箱液位感測器和警報系統，可以有效解決傳統硬連線系統固有的眾多挑戰:

該產品的安裝過程被簡化，因為它不需要任何電纜穿過或穿過牆壁和天花板。

人們可以建造一個發射裝置並將其輕鬆地固定到儲罐表面，然後可以創建兩個或多個接收單元，以便根據個人要求放置在不同的地點。

由於沒有電纜，因此無需頻繁檢查以評估損壞情況。

使用無線解決方案可以節省成本，因為它消除了透過電纜或其他類似方式進行實體連接的需要。

無線水位警報提供了更大的靈活性，使您可以將接收器放置在任何地方，而不受傳統硬連線系統中存在的實體限制的限制。

電流逸出導致觸電潛在危險的可能性可以忽略不計。

你需要的東西

要建造自己動手 (DIY) 水位感測器和警報器，您將需要幾個必要的組件。

ESP8266 是物聯網應用中微控制器的熱門選擇，可與 NodeMCU 或 D1 Mini 設備一起使用。

本產品具有433 MHz無線發射器和接收器模組，可以直接購買，也可以利用HT12E/HT12D編解碼器積體電路和433 MHz發射和接收電路板組裝。

⭐麵包板或PCB（印刷電路板）

⭐跳線

透過電路原理圖更詳細地描述電子元件，電路原理圖提供了電子元件在電氣系統內的互連和功能的可視化表示。

⭐烙鐵和焊錫

⭐螺絲起子和鉗子

⭐4.2V 鋰離子電池用於發射電路

步驟1:無線水箱警報器的電路設計

請查閱提供的原理圖和視覺效果，以便在所有必要組件之間建立必要的電氣連接。在進入下一階段之前，驗證電路圖的準確性以及與麵包板或印刷電路板上元件的連接是否存在任何潛在錯誤或不完整的連結至關重要。

433MHz水箱液位接收器電路圖:

組裝在麵包板上的完整 433MHz 儲槽液位感測器系統如下圖所示:

433MHz水箱液位變送器電路圖:

水箱液位發射器電路以 433 MHz 的頻率運作並使用麵包板構建，用於監測水庫或儲存設施內的液位。此無線設備將資料傳輸到遠離發射器的接收器單元，從而可以輕鬆地遠端監控水箱的狀態，而無需物理存取現場。

為了使用arduino實現靜水壓力感測器的工作原理，需要利用一個由浮動開關與四個DPDT開關並聯組成的發射器電路。這些開關的公共端子連接在一起，而它們各自的數據輸出引腳連接到 Arduino 板的類比輸入引腳 A0-A3。透過對應電位器調整每個開關的靈敏度，系統可以偵測5cm至25cm範圍內的水位變化。為了確定水位是否達到最高水位，可以使用一個由兩個電阻和一個運算放大器組成的簡單比較器電路。如果水位超過設定點，連接到接收器單元的繼電器模組將

使用浮動開關的另一種方法是使用固定在儲水容器內壁上的金屬條。儘管如此，至關重要的是，只有在將收集到的水用於非消費目的時才採用這種方法；如果要攝入水，應安裝浮動開關或安裝超音波水位感測器。

步驟 2:測試無線水箱警報器

為了正確安裝無線水箱警報器，進行徹底的測試過程以確認其正常運作至關重要。為此，請取得一個空容器，並將所有浮動開關放置在水箱內，確保它們位於不同的高度，如發射器電路原理圖所示。

將電源連接到發射器和接收器模組後，開始向水箱注水。一旦水位達到某一點，第一個浮子開關就會激活，導致接收器模組上相應的 LED 亮起。此外，當水箱中水位上升觸發其他每個浮動開關時，所有剩餘的 LED 燈應同時亮起。

隨後，將接收器和發射器設備重新定位到您財產內的不同位置以確定其最佳通訊距離至關重要。確保訊息在它們之間準確轉發，並且狀態指示燈（LED 燈）根據傳輸的訊號開啟和關閉，按預期運作。

為了獲得額外的傳輸距離，請考慮將外部天線連接到射頻識別閱讀器（如果模組附帶），或為每個發射和接收單元單獨購買專用天線。

步驟 3:在水箱中安裝無線水位警報器

完成全面測試後，請隨意繼續安裝無線水箱警報器。建議將發射器模組安裝在外部外殼內，例如塑膠容器或 3D 列印外殼，並用矽膠固定以提供足夠的環境保護。

步驟 4:與家庭助理配對實現自動化

此外，還可以在接收器電路中加入 NodeMCU 或 D1 Mini 微控制器，以使無線水箱系統充滿智慧。透過與 Home Assistant 集成，可以設計自動裝置，包括當液體含量達到 100% 時關閉水泵，反之，當水位低於該閾值時再次啟用水泵。

您可以透過合併一項功能來進一步自訂您的系統，該功能使您能夠透過行動裝置接收即時警報或通知，告知您儲罐內的當前水位。

為了實作此項目，必須將 NodeMCU 或 D1 Mini 模組連接到圖中所示的接收器電路。隨後，在所選裝置上編譯並刷新 ESPHome 指定的程式碼。

若要進一步了解 ESPHome 中的編碼、編譯韌體以及將其上傳到 NodeMCU 或 D1 Mini 的過程，請參閱我們關於建立與 Home Assistant 整合的無線門鈴的綜合教學。

將提供的程式碼片段合併到強制門戶配置中，為無線設備建立存取點，如下所示:

 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

人們還可以存取 NodeMCU 或 D1 Mini 的 IP 位址，它們都連接到 Wi-Fi 網路和 Home Assistant，以確定其當前狀態。

使用 DIY 無線水箱警報器節省水電

自己動手建造無線水箱警報器提供了個人實現的機會，同時在財務上保持謹慎。該項目具有保護水資源、節約能源和減少開支等諸多好處。與傳統的有線水箱警報相反，這種替代方案不需要複雜的接線程序，對於那些不想在自己的財產範圍內參與此類任務的個人來說非常方便。