Caudalímetro con sensor de flujo YF-S201 y LCD 2004 en Arduino

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En el siguiente post os voy a enseñar cómo utilizar un caudalímetro para medir el flujo de agua en L/hora que atraviesa la alcachofa de nuestra ducha, así como la cantidad de agua que gastamos cada vez que nos duchamos.

Para lograr esto vamos a montar y programar un sencillo caudalímetro basado en el sensor de flujo YF-S201, un display LCD 2004 para poder visualizar los valores a tiempo real y una serie de elementos auxiliares necesarios para que le llegue el caudal de agua a nuestro sensor.

caudalímetro
Sensor de flujo YF-S201

El sensor de flujo YF-S201 está constituido por una carcasa de plástico, un rotor de agua y un sensor de efecto Hall.

El funcionamiento de este sensor es muy simple, es decir, en el rotor tiene un pequeño imán adherido para poder registrar una vuelta cada vez que pasa por el sensor magnético de efecto Hall que hay en el otro lado del tubo, generándose pulsos de salida a una velocidad proporcional a la del flujo. En la parte posterior del sensor hay una flecha para indicar la dirección del flujo. Cada pulso en la salida del sensor equivale aproximadamente a 2,25 mililitros.

Una de las cosas a tener en cuenta es que no es un sensor de precisión, por lo que la frecuencia del pulso varía un poco dependiendo de la velocidad de flujo, la presión del fluido y la orientación del sensor,  necesitándose una cuidadosa calibración si se requiere más que un 10% de precisión. A continuación os muestro algunas de las características más relevantes de este sensor.

datasheet caudalímetro arduino
Tabla de características del sensor de flujo YF-S201

La salida del sensor (cable amarillo) la vamos a conectar a nuestro Arduino para que mediante una correcta programación podamos visualizar a través del LCD 2004 el caudal que sale por nuestra ducha en L/hora. Además podremos ver consumo de agua en litros que hemos realizado en un determinado espacio de tiempo.

Como la señal del pulso de salida es una simple onda cuadrada es muy fácil de registrar mediante interrupciones, para posteriormente convertir los pulsos en caudal. Según la hoja de datos del fabricante, por cada litro de agua que pasa por el sensor obtenemos aproximadamente 450 pulsos, entonces:

Esto quiere decir que si tenemos la frecuencia (pulsos por segundo), simplemente lo tenemos que dividir entre 7.5 para obtener el número de L/min. Para el caudal en L/hora tenemos que multiplicar la frecuencia por 60 minutos que tiene una hora.
La instalación del caudalímetro a nuestra ducha es muy sencilla, lo primero que tenemos que hacer es dejar libre de conexiones el grifo de la ducha, para enroscar allí un extremo de la manguera con conexiones hembra de ½”, conectando el extremo libre de la manguera a la entrada del sensor.

Por último en la salida del sensor conectaremos la manguera con la alcachofa que habíamos retirado anteriormente del grifo de la ducha. El sensor en ambos extremos tiene roscas macho estándar de ½”, lo que nos facilita la conexión. También es muy recomendable aplicar teflón en cada uno de los extremos del sensor para evitar posibles fugas de agua.

caudalímetro con Arduino
Caudalímetro con Arduino UNO
Lista de Materiales
  • Arduino UNO Rev.3
  • Cable USB tipo A-B
  • Sensor de flujo YF-S201
  • Manguera con conectores hembra de ½”
  • Alcachofa de ducha con manguera y conector hembra de ½”
  • Módulo LCM 2004 I2C V1
  • Display 20×4 LCD 2004
  • Teflón
  • Batería de 12VDC/3000mAh (DC12300)
  • Protoboard
  • Cables de conexión
Código del programa

Video

Esperamos que esta información sea de utilidad para ustedes.
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