Water Sensor per Misurare il Livello di Liquido in un Serbatoio

Effettuando diverse prove con un sensore per il rilevamento del livello di un liquido all'interno di un serbatoio o di un piccolo contenitore, in particolare Water Sensor (chiamato talvolta anche Funduino), ho realizzato uno sketch che coinvolge oltre al sensore stesso anche un display LCD e 9 led allo scopo di dare all'utente un'informazione visiva, facilmente identificabile, sul livello del liquido misurato all'interno del serbatoio.

Il display LCD 1602 I2C mostra il valore del livello di Liquido rilevato all'interno di un piccolo serbatoio con il sensore 'Water Sensor'. All'aumentare del livello del liquido i led si accendono dal rosso verso il verde (in modo da simulare un indicatore luminoso) e contestualmente il disply LCD mostra un messaggio visivo che indica lo stato di tale livello (vuoto, riserva, 1/4, 1/2, 3/4, pieno). Comportamento opposto (i led cominciano a spegnersi partendo da quello verde più a destra) si ha mano a mano che il serbatoio si svuota.

Di seguito lo schema elettrico del progetto:

Fig. 1 - Schema per Arduino - Misurare il Livello di un Liquido in un Piccolo Contenitore

Ed ecco la parte più interessante del progetto, lo sketch:

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE);

const int ledPinRedF = 12;
const int ledPinRedS = 11;
const int ledPinRedT = 9;
const int ledPinYelF = 8;
const int ledPinYelS = 7;
const int ledPinYelT = 6;
const int ledPinGreF = 4;
const int ledPinGreS = 3;
const int ledPinGreT = 2;
const int ledTotalNumber = 9;
const int sensorPin = A0;
const int sensoMaxValue = 9;
const int sensoMinValue = 0;
const int sensorConstrainMaxValue = 9;
const int sensorConstrainMinValue = 0;
int sensorValue = 0;
int sensorConstrainValue = 0;
float sensorValueCm = 0.0;
bool ledPinRedFStatus = LOW;
bool ledPinRedSStatus = LOW;
bool ledPinRedTStatus = LOW;
bool ledPinYelFStatus = LOW;
bool ledPinYelSStatus = LOW;
bool ledPinYelTStatus = LOW;
bool ledPinGreFStatus = LOW;
bool ledPinGreSStatus = LOW;
bool ledPinGreTStatus = LOW;

int ratioSensorValToLedNum;

const String cisternLevelEmpty = "Vuoto";
const String cisternLevelLow = "Riserva";
const String cisternLevelQ = "1/4";
const String cisternLevelH = "1/2";
const String cisternLevelT = "3/4";
const String cisternLevelFull = "Pieno";
String cisternLevelTxt = cisternLevelEmpty;

void setup(void) {
  lcd.begin(16, 2);
  pinMode(ledPinRedF, OUTPUT);
  pinMode(ledPinRedS, OUTPUT);
  pinMode(ledPinRedT, OUTPUT);
  pinMode(ledPinYelF, OUTPUT);
  pinMode(ledPinYelS, OUTPUT);
  pinMode(ledPinYelT, OUTPUT);
  pinMode(ledPinGreF, OUTPUT);
  pinMode(ledPinGreS, OUTPUT);
  pinMode(ledPinGreT, OUTPUT);
}

void loop(void) { 
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  sensorValueCm = (sensorValue*9.0)/600.0;
  sensorValue = abs(sensorValueCm);
  
  sensorConstrainValue = map(sensorValue, sensoMinValue, sensoMaxValue, sensorConstrainMinValue, sensorConstrainMaxValue);
  sensorConstrainValue = constrain(sensorConstrainValue, sensorConstrainMinValue, sensorConstrainMaxValue);

  if (sensorValue > 0) {
    ledPinRedFStatus = HIGH;
    cisternLevelTxt = cisternLevelEmpty;
    if (sensorValue > 1) {
      ledPinRedSStatus = HIGH;
      cisternLevelTxt = cisternLevelLow;
      if (sensorValue > 2) {
        ledPinRedTStatus = HIGH;
        cisternLevelTxt = cisternLevelLow;
        if (sensorValue > 3) {
          ledPinYelFStatus = HIGH;
          cisternLevelTxt = cisternLevelQ;
          if (sensorValue > 4) {
            ledPinYelSStatus = HIGH;
            cisternLevelTxt = cisternLevelH;
            if (sensorValue > 5) {
              ledPinYelTStatus = HIGH;
              cisternLevelTxt = cisternLevelH;
              if (sensorValue > 6) {
                ledPinGreFStatus = HIGH;
                cisternLevelTxt = cisternLevelT;
                if (sensorValue > 7) {
                  ledPinGreSStatus = HIGH;
                  cisternLevelTxt = cisternLevelT;
                  if (sensorValue >= 8) {
                    ledPinGreTStatus = HIGH;
                    cisternLevelTxt = cisternLevelFull;
                  } else {
                    ledPinGreTStatus = LOW;
                  }
                } else {
                  ledPinGreSStatus = LOW;
                  ledPinGreTStatus = LOW;
                }
              } else {
                ledPinGreFStatus = LOW;
                ledPinGreSStatus = LOW;
                ledPinGreTStatus = LOW;
              }
            } else {
              ledPinYelTStatus = LOW;
              ledPinGreFStatus = LOW;
              ledPinGreSStatus = LOW;
              ledPinGreTStatus = LOW;
            }
          } else {
            ledPinYelSStatus = LOW;
            ledPinYelTStatus = LOW;
            ledPinGreFStatus = LOW;
            ledPinGreSStatus = LOW;
            ledPinGreTStatus = LOW;
          }
        } else {
          ledPinYelFStatus = LOW;
          ledPinYelSStatus = LOW;
          ledPinYelTStatus = LOW;
          ledPinGreFStatus = LOW;
          ledPinGreSStatus = LOW;
          ledPinGreTStatus = LOW;
        }
      } else {
        ledPinRedTStatus = LOW;
        ledPinYelFStatus = LOW;
        ledPinYelSStatus = LOW;
        ledPinYelTStatus = LOW;
        ledPinGreFStatus = LOW;
        ledPinGreSStatus = LOW;
        ledPinGreTStatus = LOW;
      }
    } else {
      ledPinRedSStatus = LOW;
      ledPinRedTStatus = LOW;
      ledPinYelFStatus = LOW;
      ledPinYelSStatus = LOW;
      ledPinYelTStatus = LOW;
      ledPinGreFStatus = LOW;
      ledPinGreSStatus = LOW;
      ledPinGreTStatus = LOW;
    }
  } else {
    ledPinRedFStatus = LOW;
    ledPinRedSStatus = LOW;
    ledPinRedTStatus = LOW;
    ledPinYelFStatus = LOW;
    ledPinYelSStatus = LOW;
    ledPinYelTStatus = LOW;
    ledPinGreFStatus = LOW;
    ledPinGreSStatus = LOW;
    ledPinGreTStatus = LOW;
  }

  digitalWrite(ledPinRedF,ledPinRedFStatus);
  digitalWrite(ledPinRedS,ledPinRedSStatus);
  digitalWrite(ledPinRedT,ledPinRedTStatus);
  digitalWrite(ledPinYelF,ledPinYelFStatus);
  digitalWrite(ledPinYelS,ledPinYelSStatus);
  digitalWrite(ledPinYelT,ledPinYelTStatus);
  digitalWrite(ledPinGreF,ledPinGreFStatus);
  digitalWrite(ledPinGreS,ledPinGreSStatus);
  digitalWrite(ledPinGreT,ledPinGreTStatus);

  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Livello H2O: ");

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(sensorValue);
  lcd.print (" | ");
  lcd.print(cisternLevelTxt);
  delay(100);
}

Di seguito una breve dimostrazione del funzionamento del progetto appena descritto:

In quest'altro video c'è uno dei test preliminari dove nel display LCD è visualizzato l'effettivo valore restituito dal sensore (all'aumentare del liquido nel contenitore) rilevato dal pin Analogico di Arduino:

Per consigli, suggerimenti o chiarimenti sentitevi liberi di lasciare un commento!