Arduino и Радиолюбители

Предыстория такая. Наткнулся на комментарий.

Ну что же, их есть у меня. Задача вроде простая, требования не сложные. Длительная автономная работа и оповещение посредством смс о наличии чего либо в ячейке.
Решил использовать лазерные дальномеры VL6180X для детектирования человеческих конечностей внутри ящика. Ардуинка в качестве мозгов. Модуль SIM800L для отправки смс.
Нарисовал плату.

Взял кусок текстолита.

Перенес рисунок.

Вытравил.

Далее монтаж компонентов. И результат вначале поста. Вроде все  ок. Система работает, жалоб нет. Принял решение оставить датчики расстояния VL6180X.
Так как ширина ячейки 27 см - нужно больше датчиков. А именно три. Использовать мультиплексор желания не имел, да и в бюджет не вписывалось. Адрес поменять не получается. Значит нужно коммутировать по другому. Решил, что сработает управление по минусу. Включаем и выключаем по очереди и считываем показания. Гениальный план, просто оху.ительный если я правильно понял. Развел плату на три датчика.

Следующий шаг.

Магия монтажа.

Готово. Но не работает. От постоянного вкл/выкл модулей, шина i2c вешала контроллер. Решил, что следующая хорошая идея, это управление по плюсу. Ну что же, вторая попытка. Надо по новой разводить плату.

И снова изготавливаем.

И? опять не работает. Но на этот раз случилось страшное. От усталости затупил и вставил банку АКБ задом наперед. Дыма было много. Боже храни тантал, что принял на себя нагрузку и сгорел синим пламенем. Все модули и сам контроллер выжили. Удивительно. И здесь я окончательно понял, что электроника не мое что идея включать и выключать модули 10 раз в секунду мягко говоря глупая. Учу матчасть. Решаюсь коммутировать линию данных с постоянно подключенной линией тактирования.
Простите за такую схему.

Вот как то так, можно отключать/подключать линию данных шины i2c. Ну что же, в третий раз перерисовываю плату.

И сразу результат.

Наконец все отлично. Датчики работают примерно так. Включается первый и отрабатывает 30 мс, опрашивается раз в 5 мс. Затем включается второй и третий. Показания датчиков записываются с свои переменные. И о чудо, этот вариант стабилен.
Так же на борту имеется простой датчик света - фоторезистор. Подключен через пин ардуино, дабы не потреблять свои микроамперы когда не надо.
Дальше запаял оставшиеся детали.

И приклеил неодимовые магниты, угадаете откуда взял?

Крепится крайне надежно к любой металлической поверхности.
По поводу работы алгоритм такой. После подключения батарейки, у нас есть 2 минуты, чтобы прикрепить плату на потолок ячейки. Далее происходит автоматическая калибровка. Контроллер замеряет показания на трех датчиках расстояния и датчике света и уходит в режим энергосбережения. В нем он просыпается каждую секунду, подает питание на фоторезистор и замеряет уровень освещения. Если света стало больше, то значит, пора вставать. Включаются три датчика расстояния и происходит 200 опросов в секунду. При попадании инородного предмета в ячейку - датчики снова засыпают. Контроллер переходит в режим отправки смс. Активируется модуль sim800l и через 40 секунд отправляет смс на заданный номер.

В сообщении контроллер сообщает в том числе напряжение на АКБ для своевременной замены.

Так происходила настройка. Эту информацию можно получить посредством блютус на телефон. Если подключить в разъем платы модуль hc-05 или подобный. Реализован вотчдог. Если контроллер зависнет, то сам себя перезагрузит, откалибруется и продолжит работать.
Тестирование в почти полевых условиях..

Результаты отличные. Ни одного ложного срабатывания. Ни одного не отправленного смс. На днях начинаем тестировать на реальной ячейке. Такую систему можно использовать для разных целей. В качестве автономной сигнализации с GSM на борту.
Одного АКБ хватит на 2-6 месяцев. Потребление в режиме энергосбережения менее 1мА. Такое у меня хобби.
Если что, контакт телеги https://t.me/bb773301
И мой пустой сайт http://safboard.ru/ (вдруг когда нибудь перестанет быть пустым?)
p.s. спасибо сообществу за такую поддержку.

Этот пост будет о разработке и сборке контура управления, способного если не полностью, то на 95% автоматизировать связку трансивер-тюнер. Данный контур призван автоматически активировать тюнер при смене частоты на трансивере отталкиваясь от уровня КСВ - в устройствах изначально для этого не предназначенных.

Дело в том, что при работе в полях, особенно в нижних диапазонах часто используются укороченные, читай - узкополосные антенны, которые дают КСВ <= 2 лишь в очень узком участке диапазона и требуют частого согласования даже в пределах одного КВ-диапазона. Именно этот недостаток я и хочу - если не устранить полностью, то хотя бы минимизировать, так как в полях лишних телодвижений и без того хватает.

Идея скорее всего пригодится тем, кто в полях использует трансиверы со встроенным выходом на простейший внешний аналоговый показометр с полуавтоматическими согласователями, способными работать с вынесенной кнопкой управления. В моём случае это будет связка из трансивера Yaesu 857d и тюнера LDG YT-100. У трансивера в панели управления есть 3,5мм - выход для показометра, например такого как LDG FTL-Meter и его аналогов, а у тюнера есть разъём для дистанционного управления с помощью любой кнопки, замыкающей цепь.

Трансивер способен через данный выход выдавать самые различные данные - например, на приём можно настроить выдачу силы сигнала, а на передачу - КСВ. Именно КСВ я и хочу получать на данном выходе - таким образом вышеупомянутый выход трансивера в данном режиме судя по показаниям мультиметра способен выдавать напряжение от 0 до 5В, причём 0В - это КСВ 1:1, а 5В - это уже 10:1 и выше.

Экспериментальным путём с помощью перекрёстного КСВ-метра и мультиметра установил, что КСВ = 2 соответствует напряжению 2,5В, поэтому от данного порогового значения я и отталкивался при разработке концепта управления.

На приём-же лучше ничего не выдавать, так как иначе в режиме ожидания на универсальном выходе также будет напряжение, но уже сопряжённое с например силой принимаемого сигнала - и оно при напряжении свыше 2,5В также приведёт к началу цикла согласования когда это вообще не нужно.

Очевидно, что напряжение на выходе должно управлять активацией согласователя, тем самым автоматически стартуя согласование при превышении в.н. порога напряжения путём замыкания дистанционной цепи его управления, т.е. симулируя нажатие последовательной кнопки тюнера. Так как я не электроинженер, а просто программист-радиолюбитель, искать готовое решение я не стал, и изначально решил применить многолетний опыт в разработке различного типа контуров с применением платформы Arduino.

Так как объём решения обещал быть миниатюрным, я использовал модель Uno - дешёвую и достаточно быструю для моей цели. Как я себе представлял схему решения: напряжение с универсального выхода трансивера в режиме показания КСВ поступает на аналоговый вход ардуино, по данным которого возможно измерить данное напряжение. Программа циклично следит за уровнем напряжения и при превышении порога 1,5В подаёт сигнал на миниатюрное реле, которое на одну секунду замыкает цепь дистанционного управления тюнером в режиме normally open, что является сигналом для тюнера начать согласование.

Коротенько объясню, как осуществлено подключение:

Из универсального выхода трансивера сигнал идёт на ардуино, масса на GND, плюс на A0. На цифровом пине #4 висит сигнал управления реле, которое запитано от ардуино с пинов 5V и GND. Управляемая цепь реле - т.е. контакты COM и NO подключена к полюсам кабеля вынесенного управления согласователем. Всё более-менее примитивно.

Моей целью готового решения в идеале был пример использования, в которой пользователь переходя по частоте более не должен сам активировать тюнер, контур сам делает это, освобождая руки и внимание, а также разрешая использовать связку на удалении от антенны. Как минимум отпадает необходимость первичного включения PTT и контроля стрелки КСВ-метра.

Какие недостатки данного решения я заметил в процессе реализации:

Так как при смене диапазона измерение КСВ - а следовательно и повышение напряжения на в.н. выходе в трансивере не происходит автоматически, а лишь при нажатии PTT, да и то - только в модуляциях AM и FM, на сегодняшний день это главный недостаток системы. Например при смене диапазона с 80м на 40м в SSB, нажатие PTT запустит при необходимости согласование только в том случае, если в микрофон например что-либо сказать. При работе в AM и FM наличие несущей при нажатии PTT запустит процесс согласования без уровня сигнала в микрофоне. Решения данного недостатка я ещё не нашёл - просто не доходили руки до сих пор.

Как я работаю с данным решением - при смене частоты я нажимаю PTT и либо коротким свистом, либо щелчком по микрофону активирую программу запуска согласования. Как только моментально после этого я слышу щелчёк реле, через секунду стартует согласование, так как при хорошем КСВ (<= 2) реле не было бы активировано. Вместо считывания показания КСВ и последующего старта цикла согласования рукой и кнопкой, я нажимаю PTT, произвожу любой звук - и только если это необходимо, ардуинка моментально начинает цикл согласования автоматически.

A eсли использовать VOX, то и не надо даже нажимать PTT - переключил частоту, короткий свист или любое слово - и через секунду при необходимости начинается согласование. Если всё время работать в разных диапазонах но на одних и тех же или смежных частотах, сам процесс согласования занимает менее секунды, так как тюнеры зачастую имеют тысячи авто-ячеек памяти.

Единственная на данный момент нерешённая проблема - как заставить трансивер при смене частоты автоматически проверять КСВ и создавать соответствующее напряжение на универсальном выходе. Я знаю, что есть трансиверы, особенно верхней ценовой категории со встроенными тюнерами, способные постоянно смотреть за степенью согласования антенны и при необходимости подстраивать её даже при простом перемещении по частоте. Сам работал в клубе с таким - крутишь валкодер, а трансивер время от времени начинает тихо шуршать релюшками где то у себя внутри. Но здесь это изначально предусмотренный схемотехникой функционал, а мне интересно добиться аналогичного поведения от устройств заведомо не рассчитанных на данный вид эксплуатации.

Программа, крутящаяся на ардуинке примитивная, обрабатывает один вход и один выход.

Весь код программы можно увидеть внизу поста.

Плата запитывается по USB от LiFePO4 - аккума в моём носимом кейсе-радиоточке. Вполне возможно, что посредством интерфейса CAT возможно более удобное управления согласователем, например содержимое какой-либо переменной из потока данных, но я не знаю, насколько это возможно и кроме того, я уверен, что одной лишь ардуинкой тут не обойтись, а в полевых условиях и подавно. Всё моё решение стоит примерно 20 Евро - сама плата, корпус и несколько проводков.

Призываю всех заинтересованных простотой данного решения скопировать его и может быть вы найдёте способ автоматической проверки КСВ при смене частоты. Может быть, сюда можно пристроить звук 1750 Гц, которым открывают ретрансляторы на УКВ.

Вот потребовался мне автомобильный осциллограф, посмотрел цены, удивился… Цены как на крыло самолета. Кстати, не понятно почему,  ведь параметры осциллографа для тестирования авто крайне низки, как по частотам так и по напряжению. По сему решил сам себе сделать.

Ставлю себе ТЗ :-)

1. Вид осциллографа – USB приставка к ноутбуку, ибо на большом экране смотреть удобно, можно сохранять для последующего анализа ну и т.д. и т.п.

2. Тип сигнала – Переменный, Постоянный, Положительная полярность. Работа с отрицательными напряжениями не нужна.

3. Кол-во каналов – 4, больше смысла не вижу, но с возможностью расширения до 8.

4. Максимальное входное напряжение - вольт 50, выше смысла нет.

5. Чувствительность - 1 милливольт, больше тоже не надо :-)

6. Частота – до 15Кгц, для миллисекундных сигналов за глаза хватит, а других там нет :-)

7. Удобная программная оболочка.

Приступаем.

Начну с самого важного – Оболочки для автомобильного осциллографа. Да да, именно с оболочки. Ибо железо не сложно любое сделать, а вот удобная оболочка это реальный дефицит. Оболочки которые просто тупо показывают сигнал в реальном времени для автомобильного осциллографа крайне не удобны, ибо часто нужно анализировать сигнал продолжительное время и иметь возможность «отмотать» назад. По сему нужна оболочка типа Самописец-Осциллограф. И что б каналов было не менее 4х…

Долго лопатил просторы интернета на наличие удобной оболочки и в итоге нашел! Называется PowerGraph. Разработала эту прекрасную программу ООО «ДИСофт». На сайте у них есть платная и бесплатная версия. В принципе это софт для промышленного использования но он на все 100% подходит для моего осциллографа, работает в режиме самописца и в режиме чистого осциллографа. Эта программа предназначена для:

1. Сбор данных с различных измерительных устройств и приборов.

2. Регистрация, визуализация и обработка сигналов в режиме реального времени.

3. Редактирование, математическая обработка и анализ данных.

4. Хранение, импорт и экспорт данных.

Это малая часть того что она умеет :-) И самое главное есть бесплатная версия. Остановился на ней, в сравнении с другими, а я перепробовал более десятка, это просто идеал для автомобильного осциллографа.

Ну вот, с софтом определился, теперь надо определится с интерфейсом, не буду грузить вас своими муками выбора, я остановился на СОМ порте. С ним работать просто, пропускной способности для поставленных задач с избытком, в выбранном софте есть драйвер вывода информации с СОМ пора.

Теперь железо, а точнее что использовать в роли АЦП. Железо должно быть доступное, стабильное, не дорогое и легко программироваться. Долго не думал, остановился на микроконтроллере АТмега 328р. Программируются эти микроконтроллеры банально на С++, точнее на упрощенном С++.

Очень удобно то что этот микроконтроллер можно купить уже распаянным на плате с минимально нужной обвязкой., Ардуино сее называется :-) То есть не надо самому плату разводить и паять, удобно. Всем параметрам, из моего ТЗ, АТмега 328р отвечает полностью, по сему использовать буду ее.

Для миниатюризации я вот такую взял. Она имеет 8 аналоговых входов, отвечающих всем требованиям ТЗ, имеет на борту эмулятор СОМ порта на СН340, питание берет напрямую с USB порта. В общем то что нужно. Ардуинку можно любую использовать на 328р

Вот схема этой платы. На ней стоит сам микроконтроллер АТмега 328р, банальный эмулятор СОМ порта на СН340, кварц и стабилизатор питания на ЛМке для запитки от внешнего источника, если надо, вот и все, ну пара лампочек и фильтров не в счет :-) То есть все то что нам нужно и ничего лишнего! Не зря говорят -  Совершенство в простоте.

Теперь надо написать программку для микроконтроллера. Нам нужно что б постоянно опрашивался аналоговый вход и данные о величине напряжения постоянно, онлайн так сказать, шли в СОМ порт. Если каналов несколько, то опрашиваются по кругу все нужные входы и данные идут на СОМ порт с разделителем табуляция.  Вот так все просто.

Вот скриншот того что должен выдавать микроконтроллер в СОМ порт для нашей программы PowerGraph.

Осциллограф у меня будет работать в 4х режимах - 1канал, 2канала, 3канала и 4 канала.

Переключение между каналами будет осуществляться по кругу нажатием на кнопку.

При включении канала будет загораться светодиод индикации работы канала.

Вот написал программку. Сам я не программист, по сему написал как смог, сильно не критикуйте, расстроюсь :-) Программа полностью рабочая и проверена не однократно в деле. Как заливать программу в плату рассказывать не буду, в инете на каждом углу это с картинками рассказано :-)

Вот сама программа.

int regim=1;

int flag=0;

void setup() 

{

digitalWrite(07,HIGH); 

Serial.begin(128000);//скорость СОМ порта должна совпатать со скорость в драйвере

pinMode(2,OUTPUT); 

pinMode(3,OUTPUT); 

pinMode(4,OUTPUT); 

pinMode(5,OUTPUT); 

}

void loop()

{

if(digitalRead(07)==HIGH&&flag==0)//если кнопка нажата 

// и перемення flag равна 0 , то ...

{

regim++; 

flag=1;

if(regim>4)//ограничим количество режимов

{

regim=1;//так как мы используем только одну кнопку,

// то переключать режимы будем циклично

}

}

if(digitalRead(07)==LOW&&flag==1)//если кнопка НЕ нажата

//и переменная flag равна - 1 ,то ...

{

flag=0;//обнуляем переменную "knopka"

}

if(regim==1)//первый режим

{

digitalWrite(2,HIGH);//включение светодиода

digitalWrite(3,LOW);

digitalWrite(4,LOW);

digitalWrite(5,LOW);

// читаем аналоговый вход pin 0:

int port0 = analogRead(A0);

//Преобразовываем аналоговые показания (которые идут от 0 до 1023) в напряжение (0 - 5 В)

float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);//4.745 опорное напряжение, замеряется при калибровке на плате

// выводим значение напряжения в порт

Serial.println(voltageport0,3);// печатаем значение в порт и жмем энтер

//задержка для стабильности

delay(1);

}

if(regim==2)//второй режим

{

digitalWrite(2,HIGH);//включение светодиодов

digitalWrite(3,HIGH);

digitalWrite(4,LOW);

digitalWrite(5,LOW);

int port0 = analogRead(A0);

int port1 = analogRead(A1);

float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);

float voltageport1 = port1 * (4.745 / 1023.000);

Serial.print(voltageport0,3);// печатаем значение в порт

Serial.print("  ");// печатаем таб

Serial.println(voltageport1,3);// печатаем значение в порт и жмем энтер

delay(1);

}

if(regim==3)//Третий режим

{

digitalWrite(2,HIGH);

digitalWrite(3,HIGH);

digitalWrite(4,HIGH);

digitalWrite(5,LOW);

int port0 = analogRead(A0);

int port1 = analogRead(A1);

int port2 = analogRead(A2);

float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);

float voltageport1 = port1 * (4.745 / 1023.000);

float voltageport2 = port2 * (4.745 / 1023.000);

Serial.print(voltageport0,3);

Serial.print("  ");

Serial.print(voltageport1,3);

Serial.print("  ");

Serial.println(voltageport2,3);

delay(1);

}

if(regim==4)//Четвертый режим

{

digitalWrite(2,HIGH);

digitalWrite(3,HIGH);

digitalWrite(4,HIGH);

digitalWrite(5,HIGH); 

int port0 = analogRead(A0);

int port1 = analogRead(A1);

int port2 = analogRead(A2);

int port3 = analogRead(A3);

float voltageport0 = port0 * (4.745 / 1023.000);

float voltageport1 = port1 * (4.745 / 1023.000);

float voltageport2 = port2 * (4.745 / 1023.000);

float voltageport3 = port3 * (4.745 / 1023.000);

Serial.print(voltageport0,3);

Serial.print("  ");

Serial.print(voltageport1,3);

Serial.print("  ");

Serial.print(voltageport2,3);

Serial.print("  ");

Serial.println(voltageport3,3);

delay(1);

}

}

Программа закончена и отлажена.

Приступим к электронной части.

Схему приводил выше. Из нее видно что плата имеет 8 аналоговых входов, 14 цифровых входов/выходов. Вот и будем работать с ними.

Аналоговые № 0,1, 2, 3 будем использовать как входы осциллографа. Сделаем для них защиту и дополнительный вход через делитель 1х10, так как подавать на микроконтроллер максимум можно всего 5.2 вольта. С делителем можно будет работать с напряжениями до 50 вольт, что полностью перекрывает наши потребности.

Цифровые № 2,3,4,5 будем использовать для светодиодов, они будут индицировать включенные аналоговые входы.

Цифровой №7 будет подключен к кнопке которая будет переключать режимы моего осциллографа.

Еще будет кнопка Бут режима. Плата по умолчанию в бут режиме, но для работы это не удобно, ибо управление идет через RESET.  При обращении к СОМ порту идет инициализация СОМ порта и чип эмулятор посылает резет на микроконтроллер. То есть  при запуске программы плата ребутится и сбрасывает настройки которые выставили кнопкой, это не удобно. Для того что бы этого безобразия не было, я сее отключаю с помощью кнопки. Она подключает вход микроконтроллера «RESET»  к электролитическому конденсатору 10Мкф, конденсатор сглаживает посылку на перезагрузку. Эта же цепь используется при заливке прошивки, по сему на момент программирования надо конденсатор отключать. Назвал эту кнопку Бут кнопкой :-)

Ну вот, как подключать понятно, осталось воплотить в железе.

Начнем с защиты и делителя.

Защиту будет обеспечивать стабилитрон на 5.1в. А делитель будет обычный на резисторах.

Так как сигналы у нас будут низкочастотные, это сильно упрощает жизнь. В расчетах делителя не надо учитывать внутреннее сопротивление приемника, не надо согласовывать вход с делителем, не надо учитывать волновое сопротивление кабеля и разъемов.

Вот такую схему я посчитал. R1 и R2 собственно сам делитель, R2 еще задает сопротивление выхода делителя, я его взял 10Ком, так как ЦАП оптимизирован именно на такое сопротивление. R3 и VD1 это защита от перенапряжения. На вход АЦП нельзя подавать больше 5.2в. VD1 стабилитрон на 5.1в, можно использовать любой. R3 токоограничивающий резистор, ограничивает ток стабилитрона когда он открывается. Вот такой простой делитель с защитой.

А вот финальная схема. Плату Ардуино можете любую использовать.

По подробней распишу:

1. Входной сигнал через входные делители с защитой идут на аналоговые входы А0, А1, А2, А3.

2. К цифровым входам/выходам D2, D3, D4, D5 подключены светодиоды через токоограничивающие резисторы. Для моих диодов это 500Ом.

3. К цифровому входу/выходу D7 подключена кнопка, ей режим работы выбирается.

4. Конденсатор С1 10мф, через кнопку с фиксацией или ползунковый переключатель, подключен к входу RSET. Это у меня Бут режим так реализован.

5. Схема не нуждается в настройке и работает сразу. НО! Для проведения точных замеров ОБЯЗАТЕЛЬНО! Нужно откалибровать плату. Для этого на выходе «5V» платы нужно замерить реальное напряжение цифровым тестером и вписать в программу! У меня вписано допустим 4.745 у вас другое будет. Это опорное напряжение ЦАП, обычно колеблется от 4.650 до 5.080. Колебания зависят от качества платы, падения напряжения на диоде шотки (смотри схему), падения напряжения в усб проводе, напряжения которое выходит из ноута. В общем замерили и втоптали в программу, там во всех местах свое напряжение поставить надо.

Вот так все просто :-)

Ну раз схему разработали то настала пора воплотить это все в «железе».

Берем какой либо корпус, разъемчики, кнопку, переключатель, резисторы диоды, стабилитроны и начинаем из этого всего создавать автомобильный осциллограф.

Вот такой набор деталей у меня.

Для начала подготовим корпус. Просверлим все отверстия.

Далее, навесным монтажом, смонтируем делители прямо на блоке разъемов.

Вот так, просто – надежно - удобно.

Теперь примерим плату, проведем формовку выводов делителя и на них напаяем плату.

Вот так вот. Выходит очень удобно и компактно.

Смонтируем в корпус светодиоды, кнопку, переключатель и конденсатор. Вот так. Длинна проводов достаточная но не избыточная.

Почти все готово, осталось впаять плату в корпус.

Привинтить блок разъемов в корпус. Взять синюю изоленту, без нее ни как! Сделать ограничитель для УСБ провода.

Теперь можно закрыть корпус, залить прошивку и проверить работу. У меня все ОК.

Вот и все, мой автомобильный осциллограф готов.

Им можно смотреть-диагностировать расходомер(МАФ), генератор, катушки, датчики положения колена и распредвалов. Смотреть правильность установки ГРМ, Смотреть форсунки, по пульсации топлива в рампе можно косвенно смотреть работу насоса и регулятора давления топлива… В общем полезный зверек в хозяйстве. Особенно он полезен когда какое либо устройство отказало не полностью, а ушло от параметров и мозг не видит этого.

Пора приступать к испытанием на авто.

Все отлично и очень удобно. Как и планировал :-)

Тему датчиков в этом посте не затрагиваю, ибо очень она объемная. Но все датчики легко самому изготовить и емкостные и индуктивные и контактные… Может отдельно напишу об них…

Вот так просто можно сделать себе качественный автомобильный осциллограф.

На этом все, ни гвоздя вам ни жезла :-)

Продолжаю делиться результатами выполнения "заказов за еду". Сегодня будет небольшой рассказ про устройство, позволяющее осуществлять мониторинг воды через интернет на ESP8266/ESP32.

Нам нужны три характеристики. EC (электропроводность), PH (кислотность) и объем оставшейся воды в баке. Спросите, а зачем на фото NTC термистор? Дело в том, что электропроводность зависит от температуры. А если знаем EC, можем посчитать TDS (узнаем, примерно, сколько примесей в воде). Чтобы измерить объем, решил использовать ультразвуковой датчик расстояния (на фото - модуль с двумя глазами). С помощью него, можно узнать расстояние до воды и соответственно высоту водяного столба. Если бочка правильной формы, можно запросто посчитать объем оставшейся воды.  Последним идет одинокий резистор 10кОм. Он используется в качестве второго резистора для делителя напряжения. Первый - термистор. На фото нет электродов датчиков, они отдыхали в стакане с водой.
Изначально, задача крайне простая. Собрать на проводах макет, который будет выполнять описанную выше задачу и выдавать информацию куда нибудь в интернет. А я как всегда навесил на себя доп. задачу и захотел изготовить плату (удобно, когда материалы безлимит).
За 20 минут развел. Да, да, именно развел. Я развожу их, если вам не нравится разводить, можете трассировать.

По сути - макет. Из мелочи, тот самый резистор на 10к. Отрезал кусок стеклотекстолита и зачистил наждачкой.

Распечатал на журнальной бумаге схему и посредством ЛУТ перенес на заготовку.

После удаления лишней бумаги. На фото виден один косяк. Исправил и опустил в горячий водный раствор персульфата аммония.

Видно как незащищенная медь исчезает (похоже на магию). Через 15 минут достал плату и промыл в проточной воде с мылом.

Остатки тонера очистил ацетоном.

Красота? Залудил и просверлил отверстия.

Припаял детали.

Два разъема для подключения термистора и датчика расстояния. Проверил, все работает.

В данный момент на ПК выглядит так. Узнали сервис? Объем пока не считает, но показывает расстояние до воды или другого препятствия. В моем случае до потолка. Такой интерфейс на телефоне в приложении.

Не прибыльная, но интересная работа. Продолжаю осваивать ESP в частности и умный дом в целом. К сожалению, победить сторожевую собаку так и не смог. Может получится в будущем. И в качестве датчиков, возможно нужны более серьезные и надежные варианты на rs485. Думаю имеет смысл заменить датчик расстояния на датчик давления. Добавить реле и поочередно измерять EC и PH (могут влиять друг на друга). Плата сегодня уезжает в Украину. Почта России везет через другие страны?
Если что, контакт есть в профиле. Общение в комментариях.