在本篇文章中，您将學習到如何使用Arduino開發闆、OLED顯示屏和VL53L0X傳感器子產品制作非接觸式液位感應裝置。該感應器裝置能夠檢測任何種類的容器中的液位！
液位測量的不同方法
大多數時候，工業上使用探針浸漬的方法來測量液位。探針浸漬法是将探針放置在液體中以測量其電導率的測量技術。該測量基本上是通過測量由水位變化引起的電阻變化來進行的。下圖顯示了這種方法。
探針浸入式液位檢測方法。
在液位系統中使用的另一種方法包括僅檢測液體的完整狀态。例如，電動泵在檢測到水箱已滿時自動關閉。在該系統中，有一個基于浮子的傳感器，該傳感器會機械地關閉流量，這些系統通常很笨重，并且經常會出現由于機械故障而導緻出錯。
在本篇文章中，我們将使用第三種方法：利用VL53L0X傳感器晶片的非接觸式雷射傳感器子產品。
什麼是VL53L0X？
VL53L0X傳感器子產品使用基于雷射的飛行時間(ToF)距離測距技術。它會從任何表面反射不可見的IR雷射，然後測量光到達檢測器所花費的時間。
VL53L0X
VL53L0X裝在一個小型分線闆上，帶有内置穩壓器和基于I2C的器件。
其他規格包括：
● 重量：0.5克
● 工作電壓：2.6 V至5.5 V
● 電流消耗：10 mA，峰值電流可以達到40 mA。
● 尺寸和寬度尺寸：0.5英寸×0.7英寸×0.085英寸(13毫米×18毫米×2毫米)
● 與微控制器(I²C)的通信：16位距離讀數(以毫米為機關)
● 該傳感器的範圍：最長2m(6.6 ft)
Arduino草圖
我們将使用兩個Arduino草圖。我們的第一個Arduino草圖是校準草圖。在這裡，我們将測量一個空的液體容器從頂部到底部的距離，以毫米為機關。接下來，我們将基于第一個草圖中的資料校準第二個Arduino草圖。
所需的硬體
● Arduino UNO
● OLED顯示屏
● 面包闆
● 跳線
● VL53L0X傳感器子產品
硬體接線
如下Fritzing圖所示進行硬體連接配接。
硬體連接配接完成後，如下所示：
校準液體容器
為了校準液體容器，隻需将VL53L0X傳感器子產品設定在容器頂部，并記下OLED顯示子產品的值。本文中，使用的是舊的飲料瓶及其瓶蓋。我在這個空瓶子的瓶蓋上打了一個洞，并将傳感器放在其上，如下圖所示。
在本文結尾處提供了第一個草圖的代碼。上傳代碼後，将傳感器放在瓶子的頂部，并在OLED螢幕上記下以毫米為機關的距離。在第二個草圖中使用該值。
在第二個Arduino草圖中更改上述值後，上傳代碼。現在，Arduino将開始以百分比顯示液位。例如，如果瓶子/液體容器完全空了，它将在OLED螢幕上顯示100％空。如果滿了一半，它将顯示50％空，依此類推。
如果該值超過100％，則再次校準建構以擷取準确的結果。
該傳感器子產品非常容易實作以非接觸方式測量距離。它可用于衆多需要精确測量距離的項目。
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