步驟1：泵的類型和操作

與大多數(shù)泵一樣，離心泵將旋轉(zhuǎn)能量（通常來自電動機(jī)）轉(zhuǎn)換為運(yùn)動流體中的能量。一部分能量轉(zhuǎn)化為流體的動能。流體通過外殼的孔眼軸向進(jìn)入，被葉輪葉片捕獲，并沿切線和徑向向外旋轉(zhuǎn)，直到流體通過葉輪的所有圓周部分進(jìn)入外殼的擴(kuò)散器部分。流體在通過葉輪時會同時獲得速度和壓力。外殼的甜甜圈形擴(kuò)散器或渦旋形部分使流量減速，并進(jìn)一步增加壓力。重要的是要注意，水不是通過離心力（不存在力）徑向向外推，而是通過慣性，即物體繞圓行進(jìn)時沿直線（與半徑相切）連續(xù)的自然趨勢?？梢詫⑵渑c洗衣機(jī)中旋轉(zhuǎn)周期的工作方式進(jìn)行比較。

如果您想了解有關(guān)泵的更多信息，這是一篇很棒的文章，它更深入地解釋了它們的操作：https：//www.allpumps.com.au/blog/2016/01/25/class 。..

只是為了弄清楚為什么我要選擇離心泵：性價比是無與倫比的，所以這款3美元的泵非常適合該項目。

這個小型泵可以將240L/H輸送到3米高（最大），以200L/H計算，即每分鐘約3升，因此，要充滿我的10升罐，大約需要3分鐘。

齒輪泵用于泵送油等油脂性材料，蠕動泵適用于食品級，醫(yī)療級的流體輸送，但它們又慢又昂貴，與活塞泵一樣。

我在此構(gòu)建過程中了解到的一件事很困難，那就是您必須將這些泵浸入水中，因為如果它們的吸入管不在水下或氣泡進(jìn)入那里，則泵將停止工作（使流量再次工作的唯一方法是打開/斷開回路以將氣泡沖洗出葉輪）。正如我最初的構(gòu)建日志所顯示的那樣，我計劃將泵本身構(gòu)建到與電路相同的盒子中。僅當(dāng)將比泵高一點(diǎn)的水箱連接到吸水口以提供恒定的水流量時，這種方法才有效。

步驟2：硬件設(shè)計

WasserStation是一款簡單的水泵，具有水位檢測功能，可以將水箱注滿水。

這很有指導(dǎo)意義不適用于那些可能想知道為什么不只是插入12V適配器的水泵，然后看著水箱注滿水（使用當(dāng)前的水泵大約需要5分鐘）的人。

這是5分鐘，您可以花其他時間，在進(jìn)行此構(gòu)建時，您將學(xué)到許多有關(guān)水系統(tǒng)，水泵的有趣知識，以及有關(guān)進(jìn)度指示器的軟件設(shè)計小技巧。/p》

您可以輕松地使用此構(gòu)建來創(chuàng)建滿足您需求的多種變化，例如：

1，擁有一個室外水塔，您可以在其中抽水

2，在白天從一口井中使用太陽能

2，您有一個室內(nèi)水箱，該水箱通過電磁閥連接到主水龍頭上

3，

4，具有足夠大的屬性，可以擁有自己的水塔來存儲水以存儲潛在的能量，以運(yùn)行小型發(fā)電機(jī)（猜測您需要進(jìn)行的所有修改，以添加具有110V/230V高壓的繼電器，從而可以打開更大的泵。

超聲波水檢測非常可靠，并且可以如果您要處理的是封閉的水箱而不是開放的泳池區(qū)域，則可以很好地進(jìn)行調(diào)整。

如果您要構(gòu)建此飲用水系統(tǒng)，請確保所有設(shè)備均為食品級，管道，水罐，接頭。在我的構(gòu)建中，我使用1 Y連接器，那里沒有更好的方法來對構(gòu)建進(jìn)行防水處理，但要對其進(jìn)行熱粘合。由于組件緊密結(jié)合在一起，因此甚至沒有必要只是預(yù)防措施，因為我不想處理泄漏，而不是1年內(nèi)或5年內(nèi)。

如果您將水儲存更長的時間，還值得檢查系統(tǒng)中的藻類。這對于我的建筑物來說從來沒有發(fā)生過，因為水大約需要3-4周。

抱歉，但是這次沒有電路圖。我什至沒有為這個項目制作PCB，它是如此的簡單。繼電器通過外部連接直接連接到Arduino，例如LCD和超聲波傳感器。

關(guān)于設(shè)計的另一點(diǎn)說明：您需要在罐頂?shù)哪硞€地方有氣孔，不會太大也不會太多，以免臟物進(jìn)入水中，但是如果水箱中有真空，水顯然不會流動。

步驟3：硬件零件

1x Go＆Camp Wasserkanister 10l mit Hahn（McTrek戶外運(yùn)動）

1x Y JOINER Piece 3 WAY塑料倒刺連接器PIPE軟管減速器空氣燃料水2x 12V

12mm N/C塑料電磁閥電磁水空氣常閉

1x微型DC-DC降壓轉(zhuǎn)換器降壓模塊電源，用于航空建模（ 12-》 5V）

1x 12V DC 5W微型迷你超靜音無刷水泵潛水車0?75℃

1x SIP-1A05簧片開關(guān)繼電器

1x Arduino Pro Micro

1x液晶顯示屏-》 Winstart 2004A-CTI-JT

1x on/關(guān)閉開關(guān)1x 3.5電源插孔1x 4針接口，用于超聲波1x 10kOhm可變電阻，用于LCD對比線，面包板

步驟4：軟件設(shè)計

此代碼很簡單，因為它不與任何PC，Xbee或其他設(shè)備通信，只是從超聲傳感器中讀取值，打開泵

我還利用RGB LCD屏幕根據(jù)水位來更改背景光：

const int LCD_R = A1; // BackLight - R

const int LCD_G = A0; // BackLight - G

const int LCD_B = 15; // BackLight - B

在啟動時，泵總是關(guān)閉，然后調(diào)用 water_check（）例程檢查水位。這里要注意的一件事是，HC-SR04超聲波傳感器只能在距離物體2-3 cm的距離內(nèi)可靠地工作，因此我們的停止值為100％。如果我們整天都可以通過各種科學(xué)計算確定其余的值，但是由于我希望這個項目盡快完成，因此我遵循了舊的unix KISS原則，并簡單地檢查了傳感器讀數(shù)在一定的水位上并將其硬編碼到代碼中（與JavaStation相同）。這將始終取決于您使用的儲罐的大小，形狀，這是您必須校準(zhǔn)自己的構(gòu)造所必須進(jìn)行的測量。

如果儲罐已滿，將應(yīng)用5分鐘的保持計時器。在使用泵，壓縮機(jī)的回路中，使用保持計時器是一種好習(xí)慣。這些設(shè)備不應(yīng)該反復(fù)打開和關(guān)閉，在這種情況下，絕對沒有必要這樣做。

/* Water level is on full no need to keep polling it every second， lock for 1 minute. */

if （water_level 》= 100）

如果水箱未打開100％，則泵將打開，并且LCD上將同時顯示水位％和CM。

最大值如果您不想使用其他傳感器，填充時間檢查是一種簡單而有效的檢查溢出的方法。

您可以測量將油箱加滿所需的時間，并在其中多加+1分鐘。該檢查將立即關(guān)閉泵并中斷主程序流程，因為顯然有問題。從這一點(diǎn)開始，Arduino必須重新通電。

#ifdef MAX_FILLUP_TIME

wait_count++;

if （wait_count==MAX_FILLUP_TIME）

{

#ifdef DEBUG

Serial.println（“WSTATION_ERROR_REFILL”）;

#endif

myISR（）;

}

#endif

如果水位低于20，則背光為紅色；如果背光在20至80之間，則切換為綠色；如果超過80，則為藍(lán)色；當(dāng)水箱裝滿時到100％，然后變成青色。

要在便宜的非圖形LCD屏幕上創(chuàng)建外觀更好的進(jìn)度條，我使用了一個巧妙的技巧。一個字符被分割為另外5個較小的框架，使進(jìn)度條看起來更緊密相連（盡管您仍然會看到字符之間的空白）。

例如，字符字段的第一列亮起：

B10000，

B10000，

B10000，

B10000，

B10000，

B10000，

B10000，

B10000

然后將第一列和第二列一起顯示：

B11000，

B11000，

B11000，

B11000，

B11000，

B11000，

B11000，

B11000

僅此而已，您可以輕松地修改此代碼，以適合不同尺寸的水箱和LCD屏幕的需求。

第5步：關(guān)閉和待辦事項列表

希望此簡短的指導(dǎo)對您有所幫助，并將幫助您成功建立自己的蓄水設(shè)施。盡管這是一個簡單的構(gòu)建，但是可以做一些改進(jìn)：

-在水箱壁上添加溢水（水分）傳感器，以提高安全性（在我的其他JavaStation項目中完成）。

-安裝帶插頭和小腔室的超聲波傳感器，以便于更換（以防泛濫：P）

-安裝前向流量閥，以防進(jìn)料管下來。超聲波裝置的主要缺陷之一是，如果水從遠(yuǎn)處傾瀉而下，將導(dǎo)致水面混亂，并且傳感器讀數(shù)將波動，并且波動范圍為+/- 20相對于此，最佳做法是將輸入管向下饋入水箱的底部，從而獲得透明的表面，但是這又帶來了另一個問題，即當(dāng)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，該管將開始將水回流。為此，您必須使用前進(jìn)流閥。