Temassız musluk projesi, bir IR engel sensörü, Arduino, MOSFET kartı ve 12V su pompasıyla yapılır. Sensör eli algıladığında Arduino pompayı çalıştırır, el çekilince suyu keser. Okulda şebeke suyu ve 220V yerine su dolu bir bidon ile 12V adaptör kullanmak hem güvenli hem pratiktir.
Havaalanlarındaki ve hastanelerdeki sensörlü musluklar elinizi uzattığınızda su verir, çektiğinizde keser. Bu yazıda aynı sistemi Arduino ile küçük bir maket olarak kuruyoruz. Proje, hijyen ve su tasarrufu konularını birlikte ele aldığı için fen ve teknoloji ödevlerine, TÜBİTAK 4006 sergilerine uygundur. Malzeme listesi, bağlantı adımları, kod ve sunum önerileri aşağıda.
Temassız musluk nasıl çalışır?
Temassız musluk, kızılötesi (IR) ışıkla eli algılayıp suyu bir valf ya da pompa üzerinden otomatik olarak açan ve kapatan bir sistemdir. Sensördeki IR LED görünmez ışık yayar; el yaklaşınca ışık elden yansıyıp sensörün alıcısına döner.
Kullandığımız KY-032 sensörü, yansıyan ışığı algıladığında OUT ucunu LOW yapar. Arduino bu sinyali okur ve MOSFET kartı üzerinden pompayı çalıştırır. Gerçek musluklarda pompa yerine elektrikli bir valf (solenoid valf) bulunur; çalışma ilkesi aynıdır.
Pompa mı solenoid valf mi kullanılmalı?
Okul projesinde pompa kullanılmalıdır; solenoid valf ise ancak basınçlı su hattına bağlanabildiğinde işe yarar. Pompa, masanın üstündeki bir bidondan suyu kendisi çeker; tesisata dokunmanız gerekmez.
| Özellik | 12V pompa + bidon | 12V solenoid valf |
|---|---|---|
| Su kaynağı | Masadaki bidon | Şebeke hattı ya da yüksekte bir depo |
| Tesisat gerekir mi? | Hayır | Evet, rakorlu bağlantı |
| Basınç ihtiyacı | Yok, pompa basar | Birçok valf belirli bir basınç ister |
| Sergiye taşıma | Kolay | Zor |
| Sürme yöntemi | MOSFET kartı + diyot | MOSFET kartı ya da röle + diyot |
Valflerin iç yapısı solenoid valf nedir yazısında, pompa türleri ise mini su pompası nasıl bağlanır yazısında anlatılıyor.
Hangi malzemeler gerekir?
Temassız musluk için Arduino, IR engel sensörü, 12V su pompası, MOSFET anahtarlama kartı, bir diyot, 12V 2A adaptör ve bir DC jak modülü gerekir.
Malzeme listesi
| Malzeme | Adet | Ne işe yarar? |
|---|---|---|
| Arduino Uno | 1 | Sensörü okur, pompayı yönetir |
| KY-032 IR engel algılama sensörü | 1 | Eli temassız algılar |
| DC 12V su pompası (370 motor) | 1 | Bidondaki suyu hortuma basar |
| MOSFET PWM anahtarlama modülü | 1 | Pompayı Arduino sinyaliyle açıp kapatır |
| 1N4004 diyot | 1 | Motor kapanırken oluşan gerilim sıçramasını söndürür |
| 12V 2A adaptör | 1 | Pompayı ve Arduino'yu besler |
| 5,5 mm DC jak modülü | 1 | Adaptörü kablolara bağlar |
| Hortum, 5 litrelik bidon, leğen | 1'er | Suyun yolu ve toplanması |
Pompanın çektiği akımı etiketinden ya da multimetreyle ölçerek öğrenin. 2 A'lik adaptör, 1 A civarında akım çeken küçük bir pompa ile Arduino'ya birlikte yeter ve pay bırakır.
Devre nasıl bağlanır?
IR sensörün OUT ucu D7'ye, MOSFET kartının kontrol (PWM/TRIG) ucu D8'e bağlanır; pompa kartın çıkış klemensine, 12V adaptör DC jak modülü üzerinden kartın girişine ve Arduino'nun VIN pinine gider. Bağlantıyı adaptör takılı değilken yapın.
- Sensörü bağlayın: GND → GND, + → 5V, OUT → D7. EN pinini boş bırakın; kart üzerindeki jumper takılıyken sensör sürekli açıktır.
- MOSFET kartının kontrol ucunu (PWM ya da TRIG yazar) D8'e, kontrol GND'sini Arduino GND'sine bağlayın. Uç adları kartlar arasında farklı olabilir; kartın üzerindeki yazıya bakın.
- DC jak modülünün VCC çıkışını MOSFET kartının güç girişine (VIN+ ya da DC+), GND çıkışını güç girişinin eksisine bağlayın.
- Aynı VCC çıkışından bir kabloyu Arduino'nun VIN pinine, GND'yi Arduino GND'sine götürün. Böylece tek adaptör iki tarafı da besler ve topraklar ortak olur.
- Pompanın kırmızı kablosunu kartın OUT+ ucuna, siyah kablosunu OUT− ucuna bağlayın. 1N4004 diyotu pompa uçlarına ters yönde takın: gri çizgi (katot) artı uca gelsin.
- Pompayı bidonun dibine yerleştirin, hortumu "musluk" ağzına kadar uzatın. Sensörü musluk ağzının yanına, eli görecek ama su akışına bakmayacak açıyla sabitleyin.
- Elektronik kartları sudan en az 30 cm uzakta, kapaklı bir plastik kutuya koyun. Bir yetişkin kontrol ettikten sonra adaptörü takın.
const byte SENSOR = 7, POMPA = 8;
const unsigned long BEKLEME = 300; // el cekilince durma gecikmesi (ms)
const unsigned long EN_UZUN = 30000UL; // tek seferde en fazla 30 saniye
unsigned long sonGorme = 0, baslangic = 0;
bool calisiyor = false, kilit = false;
int kullanim = 0;
void setup() {
pinMode(SENSOR, INPUT);
pinMode(POMPA, OUTPUT);
digitalWrite(POMPA, LOW); // acilista su kapali
Serial.begin(9600);
}
void durdur() {
digitalWrite(POMPA, LOW);
calisiyor = false;
Serial.print(F("Su kapandi, sure (ms): "));
Serial.println(millis() - baslangic);
}
void loop() {
bool el = (digitalRead(SENSOR) == LOW); // KY-032: el varken LOW
unsigned long simdi = millis();
if (el) sonGorme = simdi;
else kilit = false; // el cekilince kilit acilir
if (!calisiyor && el && !kilit) {
digitalWrite(POMPA, HIGH);
calisiyor = true;
baslangic = simdi;
kullanim++;
Serial.print(F("Su acildi, kullanim: "));
Serial.println(kullanim);
}
if (calisiyor && simdi - sonGorme > BEKLEME) durdur();
if (calisiyor && simdi - baslangic > EN_UZUN) { // emniyet: su bosa akmasin
durdur();
kilit = true; // el cekilmeden yeniden acilmaz
}
}Kod, eli gördüğü sürece pompayı çalıştırır; el çekildikten 300 ms sonra suyu keser. Bir eşya sensörün önünde unutulursa pompa 30 saniye sonra durur ve el çekilmeden yeniden açılmaz. Sensörün algılama uzaklığını kart üzerindeki trimpotlarla ayarlayın; 5-10 cm gibi kısa bir uzaklık, yanlış tetiklemeyi azaltır.
Hangi güvenlik kurallarına dikkat edilmeli?
Su ve elektrik bir arada olduğu için bu projede en önemli kural, yalnızca 12V adaptör kullanmak ve şebeke elektriğiyle çalışan pompa ya da valfi devreye bağlamamaktır.
- 220V pompa, akvaryum motoru ya da şebeke valfi kullanmayın. 220V ile su birleşince ölümcül çarpılma riski doğar.
- Adaptörü prize bir yetişkin taksın; priz ve adaptör su sıçrayabilecek yerde durmasın.
- Arduino ve MOSFET kartını kapaklı kutuya koyun; kabloları kutudan aşağı doğru sarkıtarak suyun kabloyu izleyip kutuya girmesini önleyin.
- Pompayı susuz çalıştırmayın; santrifüj pompalar kuru çalışınca ısınıp bozulabilir.
- Kabloyu değiştirmeden önce adaptörü çıkarın. Islak elle devreye dokunmayın.
- Bidondaki su içme suyu olarak kullanılmaz; deneyden sonra suyu boşaltıp bidonu kurutun.
Projeyi nasıl sunarsınız?
Projeyi, el yıkarken akan su miktarını klasik kullanım ile sensörlü kullanım arasında karşılaştırarak sunabilirsiniz. Ölçüm yaptığınız için sonucunuz tahmine değil veriye dayanır.
- Debi ölçümü: Pompayı çalıştırıp ölçü kabının 250 mL'ye kaç saniyede dolduğunu ölçün. Debi (mL/s) = 250 ÷ süre.
- Karşılaştırma: Arkadaşlarınızdan önce suyu sürekli açık bırakarak, sonra sensörle el yıkamalarını isteyin. Seri Monitör'deki süreleri not edin.
- Hesap: Su miktarı = debi × süre. İki yöntemin ortalamasını tabloya yazın ve farkı yüzde olarak hesaplayın.
- Hijyen boyutu: Musluğa dokunulmadığı için mikropların elden ele geçmesinin azaldığını anlatın.
- Rapor: Problem, hipotez, malzeme, devre şeması, kod, ölçüm tablosu ve sonuç bölümlerini ekleyin.
Leğene düşen suyu hortumla yeniden bidona döndürürseniz sergi boyunca kapalı devre çalışan bir maket elde edersiniz. IR algılamanın temelleri için kızılötesi IR sensör yazısına göz atabilirsiniz.
Sık sorulan sorular
Sensör eli algılamıyorsa ne yapmalıyım?
Önce kart üzerindeki gösterge LED'inin elinizi yaklaştırdığınızda yanıp yanmadığına bakın. Yanmıyorsa trimpotları küçük bir tornavidayla yavaşça çevirerek algılama uzaklığını artırın. EN jumper'ının takılı olduğundan ve sensörün 5V ile beslendiğinden emin olun. Güçlü güneş ışığı da kızılötesi algılamayı zorlaştırır.
Pompa kendi kendine çalışıp duruyorsa sebebi nedir?
Sensör büyük olasılıkla su akışını, lavabonun parlak yüzeyini ya da yakındaki bir duvarı görüyordur. Sensörü su akışına bakmayacak biçimde döndürün ve trimpotla algılama uzaklığını kısaltın. Kablolar gevşekse sinyal kesilip gelebilir; bağlantıları sıkılayın.
Evdeki musluğa bu sistem takılabilir mi?
Öğrenci projesi olarak evdeki tesisata takılmamalıdır. Şebeke suyuna bağlanan valfler, sızdırmaz rakor ve tesisat bilgisi gerektirir; hatalı montaj su baskınına yol açabilir. Bu proje bir maket olarak tasarlanmıştır. Çalışma ilkesini göstermek için bidon ve pompa yeterlidir.
Pompa neden su basmıyor?
Santrifüj pompanın içinde hava kalmış ya da pompa su seviyesinin üzerinde duruyor olabilir. Pompayı bidonun dibine tamamen batırın ve birkaç saniye çalıştırarak havasını alın. Hortumun bükülmediğini, ucunun pompa çıkışından yüksekte kalmadığını kontrol edin.
Pil ile çalıştırılabilir mi?
Evet, 12V veren bir pil paketiyle çalıştırılabilir; örneğin 8 adet AA kalem pil seri bağlanırsa yaklaşık 12V verir. Ancak pompa akımı yüksek olduğundan kalem piller kısa sürede biter. Sergide adaptör, taşınabilir bir maket için ise kapasitesi yüksek bir pil paketi daha uygundur.
Özet
- Temassız musluk, IR sensörle eli algılayıp pompayı ya da valfi otomatik açan bir sistemdir.
- KY-032 OUT ucu D7'ye, MOSFET kartının kontrol ucu D8'e bağlanır; pompa çıkış klemensine, diyot pompa uçlarına ters yönde takılır.
- Pompa el görüldüğü sürece çalışır, el çekilince 300 ms sonra durur; emniyet için 30 saniye sınırı vardır.
- Okulda bidon ve 12V pompa, tesisat gerektiren solenoid valften daha pratiktir.
- Yalnızca 12V kullanın, elektroniği sudan uzak bir kutuda tutun ve yetişkin gözetiminde çalışın.