Схема підключення щупа рівня через платку оптопари

Написано для прошивки 0.2.217 (коміт e0ed726) · порталу 0.0.270Можливо, застаріло: поточна прошивка 0.2.232, поточний портал 0.0.311

Штирі в баці, від них — платка оптопари, з неї — дріт на дискретний вхід контролера. Знайома картина: вода дійшла до щупа, світлодіод на платці засвітився, а в Периферії датчик сухий. Вхідна половина платки в такому разі справна — вона й запалює світлодіод. Майже завжди винна вихідна: вхід KinCony спрацьовує, лише коли його замикають на землю контролера, а платка видає плюс або тримає вихід на своїй, ні з чим не з'єднаній землі. Нижче — схема окремо для кожної плати, як розпізнати платку і як за кілька хвилин з'ясувати на місці, хто винен: платка, дріт чи налаштування.

Чому вхід хоче замикання на землю#

Кожен дискретний вхід A6 і A16 — оптопара EL357: плюс 12 В плати через резистор 2 кОм іде на її світлодіод, а з нього — на клему входу. Вхід спрацьовує, коли з клеми витікає струм — близько 5 мА — у GND плати (входи A6, входи A16). Хто відкриває цей шлях, плата не розрізняє: поплавок, кнопка чи транзистор платки оптопари. Плюс 12 В, поданий на клему, нічого не робить: напруга з обох боків світлодіода EL357 однакова, струму немає.

Звідси вимога до платки: її вихідний транзистор має стояти між клемою входу і GND контролера. Транзистор NPN саме так і працює — колектор на вхід, емітер на землю. А земля виходу платки мусить бути тією самою землею, що в контролера, інакше струму з клеми нікуди повертатись.

Платка тут потрібна, бо щупи провідності прямо на дискретний вхід не йдуть: вхід розрахований на контакт, а не на воду між двома штирями (чому — у статті про датчики рівня).

Схема для KC868-A6#

Те саме на світлині плати — куди саме на корпусі йде кожен дріт:

GND колодки DI — той самий мінус блока живлення, що й на клемі живлення: оптопара входу розвʼязує ESP32, а не 12 В плати.

Схема для KC868-A16#

Те саме на світлині плати — куди саме на корпусі йде кожен дріт:

Колодки входів дві, 1–8 і 9–16, у кожної своя GND. Беріть GND тієї колодки, куди заведено OUT, хоча обидві — той самий мінус блока. На прошивці 0.2.205 «Рівень» на входах 9–16 читався як 0 — там беріть входи 1–8 або оновіться.

Штирі в баці#

• Спільний штир — найдовший, до дна: він у воді завжди, коли в баці взагалі є вода. Щуп рівня — на тій висоті, яку треба ловити. Кілька рівнів — кілька щупів, кожен на свій канал платки й свій вхід, спільний штир один.
• Корпус бака на місці спільного штиря не ставте: на схемах вище спільний на плюсі, а металевий бак зазвичай заземлений через ТЕН — плюс замкнеться на землю. Якщо щуп один і другим електродом буде корпус, проводка інша: корпус на мінус (розділ нижче).
• Штирі з нержавійки. Через воду тут іде постійний струм, а він поступово роз'їдає штир на плюсі й вкриває щупи нальотом — оглядайте їх під час обслуговування бака. Модуль XH-M203 міряє змінним струмом і цього позбавлений.
• Живлення входу платки — та напруга, на яку платка розрахована. На схемі це 12 В того самого блока; платку під 3,3–5 В на вході живіть своєю напругою.

Щуп один: другий електрод — корпус бака#

Струму через воду потрібні два контакти. Коли щуп у баці один, другим стає металевий корпус бака. У пластиковому баці один щуп не спрацює ніколи — потрібен другий штир, і тоді проводка як на схемах вище.

Корпус підключайте на мінус блока живлення, а не на плюс. Мінус блока — це й GND контролера, тож заземлений через ТЕН бак опиняється на тій самій землі, і замикання немає. Щоб струм ішов від щупа до корпусу, вхід платки вмикається навпаки: IN — на плюс, щуп — на G входу. Вихід платки підключається так само, як і з двома штирями.

Щуп тут на плюсі відносно корпусу, тож постійний струм поступово роз'їдає саме щуп, а не бак: щуп — з нержавійки, оглядайте його під час обслуговування.

Яка платка годиться#

Сама PC817 завжди має на виході фототранзистор NPN. Різниця між платками — у тому, як виробник розвів його на клеми. Їх три поширені варіанти, на 1, 2, 4 і 8 каналів однаково — кожен канал повторює той самий вузол:

1. Відкритий колектор. Колектор — на OUT, емітер — на G. Годиться напряму: OUT → DIn, G → GND.
2. З підтяжкою до V. Те саме плюс резистор від OUT до клеми живлення виходу V. Годиться так само; V лишіть вільною або подайте на неї +12 В того самого блока. Від чужих 5 В чи 3,3 В — ні: у стані «сухо» з клеми входу через підтяжку потече струм у ці 5 В, і вхід може не відпускати.
3. Вихід «на плюс» (емітерний, «активна одиниця», PNP-логіка). Колектор на V, емітер на OUT. Коли є вода, на OUT з'являється плюс — а вхід KinCony чекає землю. Не годиться: міняйте платку.

G виходу на багатоканальних платках зазвичай спільна для всіх каналів — одного дроту на GND колодки досить. Підписи клем різняться: IN1, G1 на вході, OUT1, G2, V2 на виході — суть та сама.

Як упізнати мультиметром (платка від'єднана від контролера, вхідна половина живлена):

1. Режим опору або прозвонки. Червоний щуп на OUT, чорний — на G виходу.
2. Щуп рівня у воді, світлодіод платки світиться — опір має впасти; щуп сухий — обрив. Так поводяться варіанти 1 і 2: платка годиться.
3. Між OUT і G нічого не змінюється, зате опір падає між OUT і V — це варіант 3, вихід «на плюс».

Перевірка на місці: світлодіод світиться, а в «Периферії» сухо#

Мета — розділити контролер і платку одним рухом.

1. Перевірте, що дивитесь на той датчик. У Периферії — картка типу «Рівень» з тим входом, куди фізично заведено дріт.
2. Від'єднайте дріт OUT від клеми входу і замкніть вхід перемичкою на GND тієї ж колодки. Тримайте 3–4 секунди: входи опитуються раз на півсекунди, а «Тремтіння «спрацював»» для «Рівня» за замовчуванням 2,0 с — коротший дотик фільтр відкине.
3. Картка показала «мокро» → контролер, номер входу й налаштування в порядку, винна платка або проводка:
   • прозвоніть G виходу платки і GND колодки — має бути нуль Ом;
   • визначте тип виходу платки (розділ вище) — варіант 3 не запрацює;
   • поверніть OUT на вхід і поміряйте напругу між клемою входу і GND: сухо — майже напруга живлення плати, мокро — нижче 1 В. Лишається кілька вольт при мокрому — платка не тягне вхід на землю.
4. Картка лишилась «сухо» й з перемичкою → справа в контролері:
   • номер входу в картці не той, куди заведено дріт (DI-1…DI-6 на A6, 1…16 на A16);
   • увімкнено «Вхід інвертований» — тоді замкнутий вхід читається як сухо;
   • A16 на прошивці 0.2.205 і вхід з 9–16 — див. вище.
5. З перемичкою все працює, з водою — «мерехтить» або не спрацьовує. У киплячій воді бульбашки й хвиля рвуть контакт щупа. Якщо контакт тримається коротше, ніж «Тремтіння «спрацював»» (2,0 с за замовчуванням), «мокро» не приймається ніколи. Опустіть щуп нижче дзеркала або вкоротіть «спрацював»; «відпустив» не чіпайте. Що ці два поля означають — у статті про датчики рівня.

Налаштування в «Периферії»#

• Тип — «Рівень», вхід — номер клеми, куди заведено OUT.
• «Вхід інвертований» — вимкнено. З платкою варіантів 1 і 2 вода відкриває транзистор, той замикає вхід на GND, і це «спрацював» — «мокро». Інвертувати треба, лише якщо ваша платка робить навпаки.
• Тремтіння — типові 2,0 с «спрацював» і 0,5 с «відпустив»; про кипіння дивіться крок 5 вище.
• Аварія сухого ходу — через вкладку «Безпека» скрипту «Рівень води», як для поплавка (датчики рівня).

Суміжні статті#

• Датчики рівня рідини — поплавки, XH-M203, тремтіння входу і скрипт «Рівень води».
• Схема підключення витратоміра до KC868-A6 і A16 — той самий шаблон «провід → клема» для імпульсного датчика.
• Сухі контакти й аналогові входи KC868-A6 і KC868-A16 — як влаштований вхід усередині плати.
• Підключення периферії до KC868-A6 і до KC868-A16 — карта всіх клем.