Criando um sensor de nível para Caixa D'água (Parte 2)

Na primeira parte do artigo sobre o medidor de nível para Caixa D'água me preocupei mais em fazer o mínimo para ver o código funcionado, agora vamos a alguns aspectos práticos acerca do funcionamento do disco encoder e da resolução de medição, a final, o que deseja-se saber é o volume de água variável.

A cisterna possui as dimensões de 3,00x4,00x2,00 (Largura x Profundida x Altura), um total de 24.000 Litros e envia água a uma caixa d'água de 1.000 Litros no topo da casa. Naturalmente um sistema automático realiza o bombeamento quando a caixa d'água fica vazia. Meu objetivo com isso é determinar o menor deslocamento linear que é feito quando a bomba envia água para a caixa d'água e com isso encontrar uma resolução boa para efetuar a leitura do volume.

Desprezando um pouco os volumes fixos dos dois tipos de reservatórios para os cálculos tem-se uma variação de 12,5cm cada vez que a bomba carrega a caixa d'água superior, como existem volumes fixos em ambos reservatórios e nunca agitem o limite bem como não se esvaziam por completo pode-se considerar a matade do valor como efetivo e mais ainda, como não se tem controle sob a entrada de água da rua é razoável uma resolução na altura de 0,5cm o que fornece uma precisão de 40 Litros o que é muito bom, no meu caso é claro.

O encoder que construí possui 6 furos simétricos o que dá uma resolução de 60º, para um deslocamento linear de 0,5cm a polia onde será fixado o nível terá, aproximadamente, 0,48 cm de raio, muito pequeno sendo necessária um conjunto de redução. Utilizando um conjunto de redução 1:10 que dá uma polia de 4,7cm de raio (diâmetro de 10,00cm).  O problema da redução é encontrar um jogo desse tamanho, aqui em casa pronto por isso, vou partir para soluções alternativas... Contar com os dois encoder dá uma resolução de 30º que aumenta o diâmetro para 1,9cm (já está quase bom porque tenho uma polia ótima de náilon)

Adaptações aparte alcancei um formato mecânico bom com uma resolução de 15º utilizando os dois encoder's e 12 furos ao invés de 6 e com uma polia de náilon de 4,5cm de diâmetro fornece uma precisão linear de 0,59 cm quase a meta de 0,5. Em fim ficou que nem ta na foto.

O próximo passo é realizar o teste de resolução, para contatar se as contas estão corretas e distância percorrida é válida. Fiz isso da maneira mais simples que encontrei, coloquei uma marca no disco e girei uma volta completa que dá 14,72 cm como resultado.

Com o processo de medição pronto o próximo é estabelecer um modo de apresentar os dados. Apresentar através de um display fica complicado por dois motivos: Em primeiro ligar não tenho um display aqui disponível e em segundo lugar desejo colocar as informações de medição numa planilha para acompanhar graficamente a evolução ao longo do ano.

Por utilizar o Netduino normal (não o plus) só tenho a conectividade USB direta com o PC e já vi que para utiliza-la vai dar um certo trabalho então vou voltar para boa e velha serial. Isso me traz três vantagens claras na hora de implementar:

1. Como a distância entre o computador e a placa é grande (acima de 10 metros) a serial permite que eu faça a instalação com um cabo trançado;
2. Já tenho um conversor montado TTL-RS232 que fará o interfaceamento entre a UART do Netduino e o Computador;
3. O código é bem simples e os exemplos estão disponíveis no blog do Jeroen Swart

Sendo assim o melhor é usar mesmo a serial, em outro post vou me ater ao código da comunicação, mas por agora vou apenas apresenta-lo como uma parte integrante do meu projeto assim  como o hadware de interface que literalmente é uma caixa preta. Meu amigo Gean colocou a placa numa caixa preta com conectores o que facilita muito.

A última parte é a instalação do aparato na cisterna, isso vou deixar para o próximo post.