Tonita Cosmin Cristian - 334CD

• Sistemul detecteaza prin senzori de nivelul apei daca se produce o inundatie in incaperea in care este amplasat. In acest caz, actioneaza o electrovalva conectata la conducta de apa si opreste debitul, trimite o notificare in forma unui email si incepe pomparea apei din incapere in alt loc. De asemenea, dispune de un ecran LCD care prezinta informatii precum conexiunea la reteaua wi-fi sau functionarea corecta a componentelor.
• Scopul proiectului este simularea mediului in care s-ar produce o inundatie din cauza conductelor defecte si oprirea ei.
• Am pornit cu gandul de a realiza un proiect care m-ar ajuta cu anumite aspecte din viata reala, iar prevenirea inundatiilor din subsol ar fi unul dintre cele mai practice si utile.
• Utilitatea proiectului consta in prevenirea daunelor cauzate de inundatii.

Alimentarea se face de la un adaptor 12V/3A, conectat spre o mufa jack. 12V este directionat catre releele care controleaza pompa si electrovalva, si convertit la 5V prin convertorul pentru alimentarea ESP32, LCD (cu adaptor I2C) si senzorul capacitiv.

Sistemul foloseste 2 tipuri de senzori pentru reduntanta si o detectie mai precisa: unul capacitiv care masoara nivelul apei, dand un rezultat analogic catre placuta, si unul flotant care functioneaza ca un intrerupator.

Cand este detectata o inundatie, acest lucru e indicat pe ecran, iar ESP-ul inchide electrovalva pentru a opri trecerea apei (conducta) si porneste pompa pentru a evacua apa acumulata.

• Listă de piese

Schema electrica

Schema prezinta conexiunile intre componentele sistemului. Datorita specificitatii unelor componente utilizate, au fost facute urmatoarele adaptari in CAD:

* Pompa si electrovalva sunt reprezentate generic ca sarcini cu doua borne

* LCD-ul este reprezentat prin interfata sa I2C cu 4 pini (VCC, GND, SDA, SCL), desi in realitate e un modul LCD 16×2 cu adaptor I2C atasat.

* Senzorul flotant este reprezentat generic ca un intrerupator cu 2 borne, corespunzator functiei sale de baza - inchidearea circuitului cand e detectata apa.

* Modulele releu au fost modificate fata de footprint-uri pentru a reflecta realitatea.

* Convertorul DC-DC transforma tensiunea de 12V de la sursa principala la 5V pentru componentele electronice (ESP-ul, LCD-ul, senzorul capacitiv)

Cablaj (Breadboard)

Cablaj (Protoboard)

Descrierea codului aplicaţiei (firmware):

• Mediu de dezvoltare : Arduino IDE
• Librarii externe :

- LiquidCrystal_I2C - Marco Shwartz - comunicatie I2C cu ecranul LCD

- ESP Mail Client - Mobizt - trimitere mail-uri ca notificari

Functii implementate:

- LCD I2C:

// setup
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Starting...");
// afiseaza diverse informatii despre sistem
lcd.print("FLOOD! V:ON P:ON"); // v = valva, p = pompa
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Water level:");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("System Ready   ");

- Intreruperi relee (electrovalva si pompa):

volatile bool floodDetected = false;
volatile bool systemActive = false;


// setup
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(4), floodISR, CHANGE);

void IRAM_ATTR floodISR() {
    floodDetected = true;
}

digitalWrite(valveRelayPin, HIGH);  // închide electrovalvă
digitalWrite(pumpRelayPin, HIGH);   // pornește pompă
digitalWrite(valveRelayPin, LOW);   // deschide electrovalvă
digitalWrite(pumpRelayPin, LOW);    // oprește pompă

- Senzori (flotant-digital si capacitiv-analog pe pin ADC):

pinMode(floatSensorPin, INPUT_PULLUP);
pinMode(capSensorPin, INPUT);

int floatState = digitalRead(floatSensorPin);
int capacitiveValue = analogRead(capSensorPin);

bool flood = (floatState == HIGH) || (capacitiveValue > 400);

- Wifi:

WiFi.begin(ssid, password);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
}
Serial.println(WiFi.localIP());

// verificare reconectare
if (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    WiFi.begin(ssid, password);
}

- Notificare prin email (SMTP):

// configurare
config.server.host_name = SMTP_HOST; // smtp.gmail.com
config.server.port = SMTP_PORT; // 587
config.login.email = AUTHOR_EMAIL;
config.login.password = AUTHOR_PASSWORD;

// trimitere mesaj
SMTP_Message message;
message.sender.name = F("Sistem Anti-Inundatie");
message.sender.email = AUTHOR_EMAIL;
message.subject = F("ALERTA INUNDATIE!");
message.addRecipient(F("Proprietar"), RECIPIENT_EMAIL);

String textMsg = "ALERTA DE INUNDATIE!\n\n";
textMsg += "Masuri luate automat:\n";
textMsg += "- Electrovalva INCHISA\n";
textMsg += "- Pompa PORNITA\n";

if (smtp.connect(&config)) {
    if (MailClient.sendMail(&smtp, &message)) {
      emailSent = true;
      lastEmailTime = millis();
    }
    smtp.closeSession();
}

Functionarea sistemului (fara tuburi/apa, doar logica): https://youtu.be/BqaRONiYr7U

Demo sistem final: https://youtu.be/E7gNnOIGIbs

Export to PDF