Meskipun ada beberapa indikator dan perangkat ketinggian air yang tersedia untuk memantau ketinggian di tangki air di atas kepala, perangkat ini sering kali dijual dengan harga yang mahal dan dengan fungsi yang terbatas. Selain itu, mereka membutuhkan elektroda pencelup atau sakelar ke dalam air untuk beroperasi; ini dapat mencemari air dan menimbulkan korosi seiring waktu.
Tetapi bagaimana jika Anda dapat membuat sensor ketinggian air berbasis Wi-Fi nirkabel dan tanpa kontak yang melaporkan sisa air di tangki Anda langsung di ponsel cerdas Anda? Dalam panduan DIY ini, kami akan membuat indikator ketinggian air menggunakan papan NodeMCU dan ultrasonik sensor yang berada di bagian atas penutup tangki air dan melaporkan data ke ponsel cerdas Anda melalui Beranda Asisten.
Bagaimana cara kerjanya?
Sensor ketinggian air ultrasonik bekerja dengan mengirimkan gelombang suara pada frekuensi tertentu (juga dikenal sebagai gelombang ultrasonik) dan menerima gelombang pantul dari objek yang ditargetkan. Sensor menghitung dan melaporkan jarak antara sensor dan objek berdasarkan waktu yang dibutuhkan gelombang suara atau gelombang ultrasonik untuk merambat dan memantul.
Sensor ultrasonik melaporkan nilai jarak dalam sentimeter (cm) secara default. Seiring dengan kedalaman tangki, nilai yang dilaporkan oleh sensor ultrasonik ini dapat digunakan untuk menemukan sisa air di tangki dengan menghitung jarak antara ketinggian air tangki dan ultrasonik sensor.
Hal yang Anda Butuhkan
Untuk membuat sensor ketinggian air pintar ini, Anda memerlukan hal berikut:
- MCU berbasis ESP8266, seperti NodeMCU, D1 Mini, ESP01, dll.
- Sensor ultrasonik SR04
- Kabel jumper
Untuk proyek ini, disarankan agar Anda menggunakan sensor ultrasonik tahan air JSN-SR04 untuk mencegah kerusakan sensor karena kelembaban.
Langkah-Langkah Membangun Sensor Ketinggian Air Cerdas
Anda dapat mengikuti langkah-langkah di bawah ini untuk membuat sensor ketinggian air ultrasonik tanpa kontak berbasis Wi-Fi yang cerdas untuk memantau konsumsi air dan menyelamatkan diri dari menaiki tangga atau tangki air untuk memeriksanya secara manual. Anda juga dapat menggunakan sensor ini untuk memantau ketinggian tangki garam.
Langkah 1: Instal dan Siapkan Asisten Rumah
Home Assistant (HA) lebih disukai tetapi tidak diperlukan untuk membuat sensor atau pengontrol ketinggian air berbasis Wi-Fi yang cerdas. Namun, jika Anda ingin menerima notifikasi, melacak konsumsi harian/mingguan/bulanan, atau menambahkan otomatisasi berdasarkan level tangki, Anda harus menyiapkan Asisten Rumah.
Anda dapat mengikuti panduan kami sebelumnya untuk instal Asisten Rumah di Raspberry Pi atau laptop lama. Jika Anda tidak ingin menginstal atau mengatur Home Assistant, Anda dapat mem-flash firmware Tasmota dan menggunakannya untuk memeriksa ketinggian air. Meskipun tidak seintuitif Home Assistant, ia melakukan pekerjaan dan melaporkan nilai mentah melalui halaman web.
Langkah 2: Ukur Kedalaman Tangki
Anda perlu mengukur kedalaman tangki. Anda dapat melakukannya dengan mengukur ketinggian tangki dari luar atau dalam menggunakan pita pengukur.
Setelah Anda melakukan pengukuran, ukur jarak antara penutup tangki tempat sensor ultrasonik akan dipasang dan tepi tangki air. Ini adalah jarak yang perlu Anda kurangi dari total kedalaman.
Misalnya, jika tinggi tangki adalah 120 cm dan jarak antara sensor pada penutup dan tepi air adalah 10 cm, maka kedalamannya adalah 120 - 10 = 110cm.
Langkah 2: Kompilasi Firmware
Untuk mengkompilasi firmware, buka Home Assistant dan instal ESPHome tambahan jika Anda belum melakukannya. Kemudian ikuti langkah-langkah ini:
- Klik +Perangkat Baru tombol lalu klik Melanjutkan.
- Masukkan nama untuk file firmware, seperti sensor ketinggian air, dan klik Lanjut.
- Pilih MCU yang Anda miliki, seperti NodeMCU, ESP32, atau D1 Mini, dan klik Lanjut. Lalu klik Melewati.
Sekarang temukan sensor ketinggian air proyek dan klik Sunting. Ini membuka waterlevelsensor.yamlmengajukan. Dalam file, salin dan tempel kode YAML ini. Dalam kode, edit yang berikut:
- Masukkan SSID dan kata sandi Wi-Fi Anda.
- Edit nilai dalam rumus di bawah filter dengan jarak antara sensor dan air penuh dan tinggi tangki penuh.
- Klik Menyimpan.
- Hubungkan NodeMCU, ESP32, atau D1 mini Anda ke PC menggunakan kabel micro USB, lalu klik Install.
- Memilih Sambungkan ke komputer ini pilihan. Ini akan mulai mengkompilasi kode YAML dan menghasilkan file firmware (waterlevelsensor.bin). Ini bisa memakan waktu cukup lama.
- Setelah firmware dikompilasi, klik Unduh Proyek untuk mengunduh waterlevelsensor.bin mengajukan.
Langkah 3: Flash Firmware di NodeMCU
Untuk mem-flash firmware waterlevelsensor.bin, Anda dapat mengunduh ESPHome-Flasher atau gunakan web ESPHome. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
Setelah mengunduh firmware, klik Buka ESPHome Web.
Klik Menghubung lalu pilih port COM serial USB tempat NodeMCU, D1 Mini, atau ESP32 Anda terhubung.
Klik Install. Klik Pilih File, telusuri ke waterlevelsensor.bin file firmware, dan klik Install. Setelah firmware di-flash, lepaskan kabel USB.
Langkah 4: Hubungkan Sensor Ultrasonik dengan NodeMCU
Lihat diagram di bawah ini untuk menghubungkan sensor ultrasonik SR04 dengan papan MCU.
NodeMCU/ESP32/D1 Mini | Sensor Ultrasonik SR04 |
3V3 | Vcc |
D5 | Trigonometri |
D6 | Gema |
GND | GND |
Jika Anda menggunakan modul ultrasonik JSN SR04 M-2 tahan air, sambungkan pin seperti yang ditunjukkan pada diagram.
NodeMCU/ESP32/D1 Mini | Sensor Ultrasonik JSN-SR04 |
Vin | 5V |
D5 | Trigonometri |
D6 | Gema |
GND | GND |
Setelah sensor ultrasonik terhubung ke MCU, sambungkan kembali kabel USB. Perangkat akan terhubung secara otomatis ke jaringan Wi-Fi berdasarkan detail yang Anda masukkan dalam kode dan akan ditampilkan sebagai On line dalam Dasbor ESPHome.
Klik Log di bawah sensor ketinggian air. Ini akan menampilkan log dan data yang diterima oleh sensor.
Jika log menampilkan informasi seperti yang ditunjukkan pada tangkapan layar, Anda dapat melanjutkan dan mengonfigurasi sensor di Home Assistant.
Jika Anda melihat "Waktu pengukuran jarak habis", lakukan hal berikut:
- Periksa apakah Anda telah menghubungkan pin sensor ultrasonik dengan MCU dengan benar.
- Modul JSN SR04 M-2 dapat mengukur 20-400cm. Jadi, jauhkan objek setidaknya 20cm. Anda juga perlu membuat perubahan dalam kode yang sesuai.
- Sensor ultrasonik yang kami gunakan mungkin gagal mengukur jarak lebih dari 400cm. Jika tangki Anda lebih dalam dari 400cm (tidak biasa), ini mungkin tidak berhasil untuk Anda.
Langkah 5: Tambahkan Sensor Level Air Cerdas ke Asisten Rumah
Untuk menambahkan sensor ketinggian air ultrasonik ke Asisten Rumah untuk pemantauan, ikuti langkah-langkah berikut:
- Di Asisten Rumah, buka Konfigurasi > Perangkat dan Layanan.
- Itu sensor ketinggian air harus ditemukan dan terdaftar secara otomatis. Jika tidak, klik Tambahkan Integrasi.
- Cari dan pilih ESPHome.
- Masukkan alamat IP dari sensor ketinggian air. Anda dapat menemukannya dari log atau router Wi-Fi Anda. Setelah memasukkan alamat IP, klik Kirim.
- Pilih area dan klik Menyelesaikan.
- CSensor akan terdaftar di bawah ESPHome. Klik sensor ketinggian air dan pilih entitas.
- Klik Tambahkan ke Lovelace.
- Pilih kamar dan klik Lanjut.
- Ini akan menambahkan sensor ketinggian air ke dasbor.
Anda selanjutnya dapat menyesuaikan kartu default dengan menambahkan kode berikut di editor kode:
jenis: pengukur
nama: Sensor Ketinggian Air
satuan: '%'
entitas: sensor.waterlevelsensor
hijau: 0
kuning: 45
merah: 85
Langkah 6: Pasang Sensor ke Penutup Tangki Air Anda
Anda sekarang dapat memasang sensor di tangki air Anda. Untuk proyek ini, kami menggunakan sensor SR04, yang tidak tahan air. Untuk membuatnya tahan air, kami menggunakan wadah transparan dan cat kuku yang cukup untuk melindungi komponen listrik di papan tulis.
Kami mengebor dua lubang kecil dan menggunakan kawat logam untuk menjaga modul SR04 tetap terpasang pada penutup. Lubang lain yang lebih besar dibuat untuk kabel yang terhubung ke sensor ultrasonik. Kami menggunakan kabel 4-inti panjang untuk menghubungkan sensor ultrasonik dengan NodeMCU karena tangki terletak di atap dan suhu di sini bisa naik hingga 40-45 °C.
Anda dapat menyimpan keduanya dalam satu wadah dan memasok daya ke NodeMCU. Juga, pastikan kekuatan sinyal Wi-Fi yang baik saat Anda memasang NodeMCU atau sensor. Baca panduan kami di cara meningkatkan sinyal Wi-Fi Anda untuk memperluas jangkauan Wi-Fi.
Kontrol Pompa Air untuk Menjaga Tangki Penuh
Dengan mengintegrasikan sensor ketinggian air pintar dengan Home Assistant, Anda dapat menambahkan otomatisasi untuk mendapatkan peringatan di ponsel cerdas Anda atau melalui Alexa/Google Assistant ketika level tangki rendah atau penuh. Demikian pula, Anda dapat menambahkan otomatisasi untuk menyalakan pompa air untuk mengisi tangki saat hampir habis dan mematikannya secara otomatis setelah level tangki mencapai level tertentu, seperti 90-100%.
Selain itu, Anda dapat menambahkan probe sensor suhu tahan air, seperti DS18B20, ke sensor ketinggian air pintar Anda untuk memeriksa dan memantau suhu air tangki.
Cara Membuat Monitor Energi Rumah Tangga DIY Menggunakan ESP8266
Baca Selanjutnya
Topik-topik terkait
- buatan sendiri
- Sensor Cerdas
- Elektronik
- Tutorial Proyek DIY
Tentang Penulis
Ravi adalah pakar teknologi yang menjelaskan, penggemar IoT, dan pecinta Linux dengan latar belakang big data dan pengembangan aplikasi. Dia menghabiskan sebagian besar akhir pekannya bekerja dengan perangkat IoT dan bermain game di Xbox. Dia juga seorang solo traveler yang suka hiking dan menjelajahi jalur baru.
Berlangganan newsletter kami
Bergabunglah dengan buletin kami untuk kiat teknologi, ulasan, ebook gratis, dan penawaran eksklusif!
Klik di sini untuk berlangganan