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2.14 Den Wasserstand fühlen

In dieser Lektion lernen wir, wie man einen Wassersensor mit dem Raspberry Pi Pico 2 W verwendet, um das Vorhandensein von Wasser oder den Wasserstand zu erkennen. Dieser Sensor wird häufig in Projekten zur Regenfallerkennung, Wasserstandsüberwachung und Leckagealarmierung eingesetzt.

Funktionsweise des Wassersensors

Der Wassersensor verfügt über eine Reihe von freiliegenden parallelen Drahtspuren, die Wassertropfen erkennen oder das Wasservolumen messen. Wenn Wasser mit diesen Spuren in Kontakt kommt, gibt der Sensor ein analoges Signal aus. Je mehr Wasser mit dem Sensor in Kontakt kommt, desto höher ist der Ausgabewert, der vom Analog-Digital-Umsetzer (ADC) des Raspberry Pi Pico 2 W gelesen werden kann.

• Tauche den Sensor nicht vollständig ins Wasser. Nur der Bereich mit den freiliegenden Spuren sollte mit Wasser in Kontakt kommen.

• Die Verwendung des Sensors in einer feuchten Umgebung bei eingeschaltetem Zustand kann zu einer schnelleren Korrosion der Sonde führen, daher wird empfohlen, den Sensor nur zum Ablesen einzuschalten.

• Wasserstandssensor-Modul

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ARTIKEL IN DIESEM KIT	LINK
Pico 2 W Starter Kit	450+	Pico 2 W Kit

Du kannst sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

SN	KOMPONENTE	MENGE	LINK
1	Einführung in den Pico 2 W	1
2	Micro USB-Kabel	1
3	Breadboard	1	KAUFEN
4	Jumper-Kabel	Mehrere	KAUFEN
5	Wasserstandssensor-Modul	1

Schaltplan

Verdrahtung

Schreiben des Codes

Wir werden ein einfaches MicroPython-Programm schreiben, um den Analogwert vom Wassersensor zu lesen und ihn auf die Konsole zu drucken. Wenn der Wassersensor eingetaucht wird, erhöht sich der vom GP28 gelesene Wert.

Bemerkung

• Öffne die Datei 2.14_feel_the_water_level.py aus pico-2w-kit-main/micropython oder kopiere den Code in Thonny, dann klicke auf „Ausführen“ oder drücke F5.

• Stelle sicher, dass der richtige Interpreter ausgewählt ist: MicroPython (Raspberry Pi Pico).COMxx.

import machine
import utime

# Initialisiere ADC an GP28
sensor = machine.ADC(28)

while True:
    # Lese den Analogwert vom Sensor
    value = sensor.read_u16()
    print("Water level reading:", value)
    utime.sleep(0.2)  # Verzögerung, um die Konsole nicht mit Daten zu überfluten

Wenn der Code läuft, tauche den Wassersensor langsam ins Wasser, während du die Werte beobachtest, die auf der Konsole ausgegeben werden. Wenn der Sensor mehr Wasser erkennt, erhöht sich der ausgegebene Wert.

Mehr erfahren: Einsatz des Sensors zur Leckageerkennung

Wir können den Wassersensor auch zur Erkennung von Flüssigkeitsleckagen verwenden, indem wir ihn wie einen digitalen Sensor behandeln. So geht’s:

1. Baseline-Wert messen:

   • Zuerst nimm eine Messung vom Wassersensor in einer völlig trockenen Umgebung vor. Verwende diesen Wert als Schwellenwert.

   • Wenn der Messwert des Sensors über diesen Baseline-Schwellenwert steigt, können wir davon ausgehen, dass der Sensor mit Wasser in Kontakt kommt, was auf eine mögliche Leckage hinweist.

2. Code zur Leckageerkennung:

   In diesem Beispiel überprüfen wir, ob der Messwert des Sensors den Schwellenwert übersteigt (den du basierend auf deiner Umgebung festlegen musst).

   import machine
   import utime
   
   # Initialisiere ADC an GP28
   sensor = machine.ADC(28)
   
   # Setze einen Schwellenwert basierend auf trockenen Messungen (nach Bedarf anpassen)
   threshold = 30000
   
   while True:
       # Lese den Analogwert vom Sensor
       value = sensor.read_u16()
   
       # Prüfe, ob der Wert den Schwellenwert übersteigt, was auf Wasserkontakt hinweist
       if value > threshold:
           print("Liquid leakage detected!")
   
       utime.sleep(0.2)  # Verzögerung für bessere Lesbarkeit
   

   Das Programm überprüft, ob der Wert des Sensors einen vordefinierten Schwellenwert übersteigt. Wenn der Wert höher ist, wird eine Meldung ausgegeben, die auf Wasser- oder Flüssigkeitsleckagen hinweist.

Praktische Anwendungen

• Leckageerkennung: Platziere den Sensor in der Nähe von Wasserleitungen, und er kann dich alarmieren, wenn eine Leitung undicht wird.

• Wasserstandsüberwachung: Verwende den Sensor in Tanks oder Behältern, um den Wasserstand zu überwachen und Alarme oder Aktionen auszulösen.

• Regenerkennung: Installiere den Sensor im Freien (mit entsprechendem Schutz), um Regenfall zu erkennen.

Fazit

Der Wassersensor ist ein einfaches, aber mächtiges Werkzeug zur Erkennung von Wasserständen oder potenziellen Flüssigkeitsleckagen. Durch die Integration mit dem Raspberry Pi Pico 2 W kannst du reaktionsschnelle und nützliche Wasserdetektionssysteme für eine Vielzahl von Anwendungen erstellen.