Sensor de nível de caixa d’água com adicional de temperatura e umidade!

Este é um projeto relativamente fácil de fazer para indicar o nível da caixa d’água (ou outros recipientes e líquidos), utilizando componentes já prontos e fáceis de adquirir, que aproveita para medir também temperatura e umidade.

Para a medição do nível é utilizado um sensor de nível de líquido não invasivo XKC-Y25-NPN.
Este sensor é instalado do lado de fora da caixa d’água, sem necessidade de furos ou outros acessórios auxiliares. Ele consegue detectar o nível da água em praticamente qualquer tipo de caixa não metálica (observar informações do fabricante).

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Para envio das informações via wi-fi e integração ao Home Assistant será utilizado um ESP8266 (ESP01).

Para facilidade de ligação do ESP8266 e conexão com o sensor de nível será utilizado um módulo pronto que integra o ESP a um sensor de temperatura e umidade DHT11.

Também aproveita GPIO vaga no mesmo ESP para enviar diversas informações.

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Para iniciar siga o tutorial abaixo para instalação da configuração no ESP8266, e integração utilizando ESPHome (é bem simples de fazer).

Apenas substitua por esta configuração:

# Configuração do sensor de temperatura e umidade
sensor:
  - platform: dht
    pin: 2
    temperature:
      name: "Caixa - Temperatura"
    humidity:
      name: "Caixa - Umidade"
    update_interval: 60s
# Configuração do sensor de nível d'água da caixa
binary_sensor:
    - platform: gpio
    pin: 3
    name: "Caixa acima da metade"
    filters:
      - delayed_on: 500ms

Após configurado o ESP8266 como indicado no tutorial acima e já estando informando a temperatura e umidade no Home Assistant, ligue o fio de saída do sinal do sensor de nível de líquido XKC-Y25-NPN ao pino 3 do ESP8266 (indicação abaixo).

Foi utilizada a GPIO3 (pin: 3) devido a GPIO2 (pin: 2) já estar sendo utilizada para envio da temperatura e umidade.

Alimente o sensor de nível de líquido XKC-Y25-NPN com a mesma tensão de 3,3V que está alimentando o módulo DHT11 com ESP8266, pois ele operará normalmente também nesta faixa de tensão.

No Home Assistant poderá verificar as três entidades criadas, como visto abaixo.

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Então basta instalar junto a caixa d’água fixando do lado de fora em uma altura que desejar fazer a medição.

No exemplo está medindo o nível da água somente em um ponto da caixa, um pouco acima da metade, desta forma quando o nível estiver abaixo do sensor a indicação mudará de “ligado” para “desligado” indicando que a água está chegando a metade.

Se desejar um projeto mais completo, com medida de caixa cheia e vazia, ou caixa cheia e quase vazia, etc., basta adicionar outro sensor de nível de líquido XKC-Y25-NPN e na configuração do ESP8266 adicionar outro grupo “binary_sensor”.

A partir das entidades criadas basta criar automações, como por exemplo enviar uma mensagem para o smartphone, Telegram ou disparar um alarme, avisando que determinado nível foi atingido.

Adicionalmente deixo algumas informações referente aos componentes para facilidade de ligações.

XKC-Y25-NPN:

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Fio marrom: VCC (positivo da alimentação de 3,3V)
Fio azul: GND (negativo da alimentação de 3,3V)
Fio amarelo: OUT (saída de sinal que ligará à GPIO3 do ESP8266)
Fio preto: MODE (nível de saída. Não utilizado neste projeto)
Obs.: Conferir no manual se corresponde ao indicado.

ESP8266 (ESP01):

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A GPIO3 corresponde ao RX, onde será conectado o fio de saída (fio amarelo) de sinal do XKC-Y25-NPN.

A GPIO2 já envia pelo módulo a temperatura e umidade.

Simples e funcional!

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