Dù bạn có bể chứa nước cho vườn nhà, hồ bơi hay nhà ở, thiết bị báo động mực nước không dây có thể mang lại cho bạn sự an tâm. Hãy tìm hiểu cách tạo thiết bị báo động không dây tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu của bạn.

Tại sao cần có hệ thống giám sát mực nước/muối không dây cho bể chứa?

Bằng cách tạo ra một thiết bị giám sát mực nước trong bể không dây tích hợp hệ thống báo động, bạn có thể khắc phục được nhiều vấn đề liên quan đến các hệ thống báo động có dây:

• Dễ lắp đặt hơn vì không cần phải luồn dây điện xuyên qua hoặc dọc theo tường hay trần nhà.
• Bạn có thể tạo một bộ phát, gắn nó lên xe tăng, sau đó dễ dàng chế tạo hai hoặc nhiều bộ thu và lắp đặt chúng ở nhiều vị trí khác nhau khi cần thiết.
• Vì không có dây dẫn, bạn không cần phải thường xuyên kiểm tra tình trạng hao mòn.
• Việc không sử dụng dây cáp có thể giúp bạn tiết kiệm được một khoản tiền nhỏ.
• Bạn có thể đặt bộ thu ở bất cứ đâu mà không bị hạn chế về vị trí, giống như các thiết bị báo/chỉ báo mực nước có dây.
• Không có nguy cơ rò rỉ điện áp hoặc mất điện (nguy cơ bị điện giật).

Những thứ bạn cần chuẩn bị

Bạn sẽ cần những thiết bị sau để tự chế tạo cảm biến mực nước có hệ thống báo động.

• Vi điều khiển ESP8266 như NodeMCU hoặc D1 Mini.
• Mô-đun thu phát không dây 433MHz — có sẵn dưới dạng thiết bị hoàn chỉnh hoặc được chế tạo bằng cách sử dụng các IC mã hóa và giải mã HT12E/HT12D cùng với một mô-đun mạch thu phát 433MHz.
• Một bảng mạch thử nghiệm hoặc bảng mạch in (PCB).
• Dây nối
• Các linh kiện điện tử (vui lòng xem sơ đồ mạch để biết thêm chi tiết).
• Mỏ hàn và thiếc hàn.
• Tua vít và kìm
• Pin lithium-ion 4,2 volt dùng cho mạch truyền tín hiệu.

Bước 1: Thiết kế mạch điện cho hệ thống báo động bể chứa nước không dây.

Vui lòng tham khảo sơ đồ mạch và hình ảnh bên dưới để kết nối hoặc hàn tất cả các linh kiện cần thiết. Kiểm tra kỹ sơ đồ mạch và các kết nối với các linh kiện trên bảng mạch thử nghiệm hoặc bảng mạch in để phát hiện bất kỳ lỗi hoặc thiếu sót nào trước khi tiến hành bước tiếp theo.

Sơ đồ mạch điện thu tín hiệu mực nước trong bể ở tần số 433MHz:

Mạch thu tín hiệu đo mực nước trong bể 433MHz hoàn chỉnh được lắp ráp trên bảng mạch thử nghiệm:

Sơ đồ mạch điện của bộ truyền tín hiệu đo mực nước trong bể 433MHz:

Mạch tín hiệu mức nước trong bể 433MHz được xây dựng trên bảng mạch thử nghiệm:

Trong mạch tín hiệu, bạn có thể kết nối bốn công tắc phao (kết nối dây chung với mỗi công tắc phao, sau đó kết nối dây dữ liệu) và đặt chúng vào bể nước như trong sơ đồ mạch tín hiệu. Khi mực nước đạt đến mức đã định trước, các công tắc phao sẽ kích hoạt và gửi tín hiệu cao đến mô-đun thu, mô-đun này sẽ làm sáng đèn LED tương ứng.

Bạn có thể dùng một thanh kim loại gắn vào bên trong bể chứa nước thay vì phao. Tuy nhiên, nếu bạn dùng nước này để uống, bạn nên dùng phao hoặc chế tạo cảm biến mực nước siêu âm.

Bước 2: Kiểm tra hệ thống báo động mực nước trong bể không dây.

Trước khi lắp đặt hệ thống báo động bể nước không dây, điều quan trọng là phải kiểm tra kỹ lưỡng và đảm bảo hệ thống hoạt động đúng như mong muốn. Lấy một bể chứa rỗng và đặt tất cả các phao vào bên trong. Đảm bảo mỗi phao ở một mức khác nhau, như được hiển thị trong sơ đồ mạch của bộ phát.

Tiếp theo, kết nối nguồn điện với mô-đun phát và thu. Bắt đầu đổ nước vào bể. Khi mực nước dâng lên, công tắc phao đầu tiên sẽ kích hoạt và bạn sẽ thấy đèn LED trên mô-đun thu bắt đầu sáng. Tương tự, tất cả các đèn LED sẽ sáng lên ngay khi các công tắc phao khác bắt đầu nổi trên mặt nước (khi mực nước dâng lên).

Tiếp theo, bạn nên di chuyển bộ thu và bộ phát ra xa nhau hơn và kiểm tra phạm vi liên lạc trong khu vực của bạn. Đảm bảo rằng dữ liệu được nhận thành công và đèn LED bật/tắt theo thông tin được truyền đi.

Để có phạm vi truyền tín hiệu xa hơn, hãy cân nhắc lắp đặt thêm ăng-ten (nếu mô-đun có kèm theo, hoặc bạn có thể mua riêng ăng-ten cho cả mô-đun phát và mô-đun thu).

Bước 3: Lắp đặt thiết bị báo động mực nước không dây vào bồn chứa nước.

Sau khi bạn hài lòng với kết quả thử nghiệm, bạn có thể tiến hành lắp đặt hệ thống báo động bể nước không dây. Vui lòng đảm bảo mô-đun phát tín hiệu được đặt bên ngoài bể nước trong một hộp bảo vệ an toàn, tốt nhất là hộp nhựa hoặc hộp in 3D, được bịt kín bằng silicon để bảo vệ khỏi các tác động của môi trường.

Bước 4: Kết nối với Home Assistant để thiết lập tự động hóa.

Ngoài ra, bạn có thể kết nối vi điều khiển NodeMCU hoặc D1 Mini với mạch thu và làm cho hệ thống bể nước không dây của bạn thông minh hơn. Bằng cách ghép nối mạch với Home Assistant, bạn có thể tạo ra các tự động hóa như tắt máy bơm nước ngay lập tức khi mực nước đạt 100% và ngược lại.

Ngoài ra, bạn có thể thêm hệ thống tự động để nhận thông báo trên điện thoại thông minh về tình trạng mực nước trong bể chứa của mình.

Bạn cần mở rộng mạch thu bằng NodeMCU hoặc D1 Mini như trong sơ đồ mạch bên dưới, sau đó biên dịch/nạp mã bằng ESPHome.

Vui lòng dán đoạn mã bên dưới captive_portal:

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

Bạn cũng có thể truy cập địa chỉ IP của NodeMCU hoặc D1 Mini (sau khi đã kết nối với mạng Wi-Fi và bật Home Assistant) để kiểm tra trạng thái của thiết bị.

Tiết kiệm nước và năng lượng với hệ thống báo động mực nước trong bể không dây tự lắp đặt.

Tự tay lắp đặt hệ thống báo động bể nước không dây là một dự án đáng giá và tiết kiệm chi phí. Sau khi lắp đặt, hệ thống sẽ mang lại sự an tâm nhờ tiết kiệm nước, năng lượng và tiền bạc. Không giống như các hệ thống báo động bể nước có dây, hệ thống này dễ lắp đặt và lý tưởng cho những người muốn tránh rắc rối khi phải đi dây quanh nhà.