如何使用Arduino和LCD显示屏构建一个数字水流量计？

在这篇文章中，我们将使用 Arduino 和 16 x 2 LCD显示屏构建一个数字水流量计。我们将看看YF-S201水流量传感器，其结构和工作原理以及如何与Arduino接口以提取一些有用的读数。

拟议的项目可以测量以升/分钟为单位的水流量和以升为单位的总水流量。

让我们来看看YF-S201水流量传感器。

YF-S201是一款基于霍尔效应的水传感器。它具有三个端子5V（标称工作电压），GND和输出。+5V为红色线，黑色为接地线，黄色为输出。

传感器发出的频率与水流量成正比。YF-S201传感器的测量范围从1升/分钟到30升/分钟。水压应小于或等于1.75MPa。

水可以从一端注入，水流过另一端。

传感器可以放置在罐体的主闸阀之后;如果要测量水管网络中的水流量，或者可以放置在水龙头之前以测量单个水龙头的水流量。

传感器的位置可以根据用户的需要放在任何地方，但必须注意避免漏水。

传感器具有磁铁和霍尔效应传感器;如果我们看一下水流传感器的侧面，我们可以看到水流路径中的塑料涡轮机。

一个圆形磁铁嵌入在涡轮机的中心，霍尔效应传感器被密封并防止潮湿，并放置在磁铁上方。霍尔效应传感器为涡轮机的每一圈产生一个脉冲。

串行绘图仪上的水流波形

我们可以看到水流量传感器在arduino IDE的串行绘图仪上产生的脉冲，如下所示（使用Arduino单通道示波器）。

我们将空气吹过传感器以旋转涡轮机作为测试，生成的波形如上所示。左侧密度较高的波形表示涡轮机的频率更高，旋转速度更快，右侧密度较低的波形表示反之亦然。

一致的水流提供一致的频率输出。

我们必须将频率转换为升/分钟刻度。为此，制造商给出了一个公式：

水流量（升/分钟）= 频率 / 7.5

因此，我们需要测量生成的频率并在程序代码中应用上述公式。

YF-S201技术规格：

·精度：+/- 10%，如果您需要更好的精度，我们需要校准。

·工作温度：-25至+ 80摄氏度。

·工作湿度：35% 至 80% 相对湿度。

·输出占空比：50% +/- 10%。

·最大水压：1.75兆帕。

·每升豆类：450。

·最大电流消耗：15V 时为 5 mA

YF-S201水流量传感器到此结束。

现在让我们转到原理图。

示意图：

水流量传感器的输出引脚连接到 Arduino 的 A0。使用 10K 电位计调整显示对比度。按照上图连接Arduino和LCD显示屏。

程序代码：

//-----Program Developed by R.Girish-----//

#include 《LiquidCrystal.h》

LiquidCrystal lcd（12， 11， 5， 4， 3， 2）;

int X;

int Y;

float Time = 0;

float frequency = 0;

float waterFlow = 0;

float total = 0;

float LS = 0;

const int input = A0;

const int test = 9;

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

lcd.begin（16， 2）;

lcd.clear（）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（“Water Flow Meter”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“****************”）;

delay（2000）;

pinMode（input，INPUT）;

pinMode（test， OUTPUT）;

analogWrite（test，100）;

}

void loop（）

{

X = pulseIn（input， HIGH）;

Y = pulseIn（input， LOW）;

Time = X + Y;

frequency = 1000000/Time;

waterFlow = frequency/7.5;

LS = waterFlow/60;

if（frequency 》= 0）

{

if（isinf（frequency））

{

lcd.clear（）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（“L/Min： 0.00”）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“Total： ”）;

lcd.print（total）;

lcd.print（“ L”）;

}

else

{

total = total + LS;

Serial.println（frequency）;

lcd.clear（）;

lcd.setCursor（0，0）;

lcd.print（“L/Min： ”）;

lcd.print（waterFlow）;

lcd.setCursor（0，1）;

lcd.print（“Total： ”）;

lcd.print（total）;

lcd.print（“ L”）;

}

}

delay（1000）;

}

//-----Program Developed by R.Girish-----//

“L/Min”表示当前水流量，“总计”表示自电路打开以来的总流量。

您还可以流动粘度值接近水的任何液体。