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  1. 2018.02.16 물탱크 수위 센서 만들기
posted by ShinJjang 2018. 2. 16. 00:15

0. 수위센서가 필요하다

집이 오래되다 보니 일반적인 상황에서는 필요없는 것??들이 필요하게 되는 것 같다. 나무 보일러 외출 자동화도 그랬듯이 말이다.


우리집은 보일러도 기름과 나무의 하이브리드? 였듯이 물도 산에서 내려오는 무료 물과 상수도를 통해 공급되는 유료 물, 두 가지를 쓰는 하이브리드이다.


사실 집을 지었을때 상수도가 들어오지 않았기 때문에 산에서(산속 수영장 근처에 수원?이 있다) 집까지 관을 매립해서 식수로 쓰고 있는 상황이었다. 그러다 몇 년 전에 상수도가 마을에 들어오면서 우리집에도 수도가 들어왔는데 수도가 물탱크에 연결되지 못하고 현관문 기둥 옆에 1미터 정도 높이로 돌추되어있는 상황이다. 사실 상수도는 거의 쓰지 않고 있었다. 


그런데 문제가 생겼다. 왠만하면 산에서 내려오는 물 관이 얼지 않는데 이번엔 관 중간에 에어가 찬데다 강추위로 얼어버렸다. 한번 얼면 추운 겨울동안은 녹기가 힘들다고 봐야한다. 그래서 물탱크에 물을 현관문 옆에 돌출된 수도관에서 부터 옥상에 있는 물탱크까지 호스를 연결하여 물을 받아야 한다. 


대충 때를 맞추어 상수도를 틀고 끄고 하면 되지만 때를 잘못 맞추면 와이프나 아이들이 샤워하는 도중에 물이 비게되어 5~10분정도 추위에 떨어야 하는 불상사가 발생한다. 그리고 상수도를 틀어놓고 잠궈야할 타이밍을 놓치면 물탱크에 물이 넘쳐 옥상이 물바다가 된다. 그래서 자동화가 필요하다는 생각이 들었고 실행에 옮겼다.




1. 준비물


1. 방수 케이스

2. PCB기판

3. 220V to 5V&3.3V 

4. 5V릴레이

5. 터미널, 커넥터

6. 샤오미 도어센서

7. 비접촉 수위센서

8. 220V전원공급선

9. 기판용 회로연결용 테프론 와이어, 랜선, 납땜 도구, 절연테이프 등등




2. 도어센서 접점제어용 개조하기


2핀 커넥터와 테프론 와이어, 샤오미 도어센서를 이용하여 아래의 과정으로 개조하면 된다.


테프론 와이어를 적당한 길이로 자르고 끝부분 피복을 벗겨 준비한다.


샤오미 도어센서의 위의 두 지점에 테프론 와이어를 납땜한다.


그리고 드릴을 이용하여 도어센서 케이스의 적당한 부위에 구멍을 뚫어 선을 통과하여 다시 기판을 조립한다.

핀을 테프론 와이어 끝에 크림핑 툴을 이용하여 찍는다. 찍기 전에 살짝 납땜을 하는것도 좋다. 그리고 2핀 커넥트를 꽂아 완성한다.


이전에는 전선을 릴레이에 바로 납땜하여 연결하였는데 재활용이나 테스트등 편의를 위해 커넥트를 이용하였다.




3. PCB기판 조립하기


PCB기판에 회로들을 조립하는 동안 너무 집중해서 하다보니 작업동안 사진을 찍지 못했다. 그래서 결과 사진밖이다.


ㄱ. 3.3V는 센서 전원용으로 포트를 만들었다. 대부분의 도어센서들은 3V수은 전지를 사용하기 때문에 수은 전지를 이용하지 않고 따로 전원을 바로 공급하기 위해 만들었다. 


ㄴ. 수위센서 연결은 랜 선을 이용하였다.


ㄷ. 도어센서 연결은 3핀 커넥트를 이용하여 릴레이의 NO(Normal Open-비전원시 열림), NC(Normal Close-비전원시 닫힘)를 선택적으로 사용할 수 있도록 했다. 수위센서에서도 고수위 센서는 NC포트를 이용하고 저수위 센서는 NO포트를 이용했다.


ㄹ. 아래는 기판 뒷면에 회로연결을 위해 와이어를 연결한 것이다.



수위센서 연결은 사진을 찍지 못했다.




4. 설치하기


센서함은 야외에 설치 할 것이기 때문에 방수 케이스를 조립한다.


딸아이 방에서 전원선을 가져왔고 창틀 상단에 피스를 이용하여 고정하였다.


물탱크 상단부와 하단부에 수위센서를 설치하면 끝이다. 설치는 'ㄱ'자 브라켓 끝부분을 구부리고 브라켓은 물탱크에 거친면용 초강력 양면테이프를 이용하여 붙여주고 몇 시간정도 기다린다. 그런 후 수위센서를 브라켓에 끼워서 물탱크에 부착하면 된다.





5. ST, 홈킷 등록 & 웹코어 이용하여 자동화하기


ST에 고수위, 저수위용 센서 두개를 연결하고 홈킷에도 등록했다. DTH를 수정하거나 홈브릿지 내용을 수정해서 다른 센서로 바꾸고 싶지만 귀찮아서 그만 뒀다. 


그리고 웹코어를 이용하여 수위에 따라 아버지와 내게 문자가 오도록 자동화하였다. 


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