De ultrasoon sensor zendt een onhoorbare geluidspuls uit die reflecteert tegen het wateroppervlak. De tijd tussen verzenden en ontvangen is een maat voor de afstand. Een RTC-module registreert de tijd via een Unix Timestamp. Data opslag via SD-kaartje. Dit ontwerp gebruikt 2 microcontrollers: de rechter microcontroller dient als timer die elke 15 minuten de linkse microcontroller 2 s aan zet. Dit geeft meetmicrocontroller voldoende tijd om te meten en de data naar een SD-kaart te schrijven. In de tussentijd gebruikt de meetschakeling geen stroom. Tussen de metingen door staat de timer microcontroller in de rusttoestand.

// transistor_switch_lowpower_v4
// LowPower: 15 ms, 30 ms, 60 ms, 120 ms, 250 ms, 500 ms, 1 s, 2 s, 4 s, 8 s, forever
// Arduino schakelt Arduino 2 elk kwartier in om te meten
// schakelen via MOSFET om te hoge belasting van digital pin 9 te voorkomen

#include <LowPower.h> // https://github.com/rocketscream/Low-Power
const int transistorpin = 9; // pin 9 aangesloten op MOSFET

void setup() {
pinMode(transistorpin, OUTPUT);
}

void loop() {
digitalWrite(transistorpin, HIGH);
LowPower.powerDown(SLEEP_2S, ADC_OFF, BOD_OFF); // pin 9 blijft 2 s hoog voor meting
digitalWrite(transistorpin, LOW);
for (int i = 0; i < 100; i++)
LowPower.powerDown(SLEEP_8S, ADC_OFF, BOD_OFF); // pin 9 blijft 15 min laag, correctie voor tijdafwijking
}

// DS3231_parkeersensor_SDcard_v13
// DS3231 -> SDA = analog 4, SCL = analog 5
// ultrasoonsensor wordt periodiek ingeschakeld door digitale pin 9
#include <DS3231.h> // definieer library DS3231 clockmodule (www.rinkydinkelectronics.com)
DS3231  rtc(SDA, SCL); // initialiseer DS3231 clockmodule
const int powerpin = 9; // digitale pin 9 om gebruikers in en uit te schakelen
#include <JeeLib.h> // Low power functions library (https://github.com/jcw/jeelib/archive/master.zip)
ISR(WDT_vect) { Sleepy::watchdogEvent(); } // Setup the watchdog

/* SD module
MOSI – D11
MISO – D12
SCK – D13
CS – D10
*/
#include <SPI.h>
#include <SD.h>
#include <RunningMedian.h> // https://github.com/mchughj/RunningMedian
#include <NewPing.h> // https://github.com/PaulStoffregen/NewPing
#include <config.h>

const int chipSelect = 10;
char bestand[]=”KST749.CSV”;
int afstand_cm;

#define DISTANCE_ECHO 3
#define DISTANCE_TRIGGER 6
#define MAX_ULTRASONIC_DISTANCE 450
NewPing sonar(DISTANCE_TRIGGER, DISTANCE_ECHO, MAX_ULTRASONIC_DISTANCE);

void setup()
{
pinMode(powerpin, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
digitalWrite (powerpin, HIGH); // gebruikers aan
Sleepy::loseSomeTime(50); // Arduino 0,05 s in slaapstand zetten
rtc.begin(); // initialiseer rtc object
// Verwijder eenmalig !! // voor volgende 3 regels om datum en tijd in te stellen
//  rtc.setDOW(SUNDAY); // dag van de week
//  rtc.setTime(9, 36, 0); // tijd (24u formaat)
//  rtc.setDate(4, 9, 2016); // datum 30 januari 2016
if (!SD.begin(chipSelect)) { return; }  // Configureer SD-module
digitalWrite (powerpin, LOW); // gebruikers uit
}

void loop()
{
digitalWrite (powerpin, HIGH); // gebruikers aan
afstand_cm = getDistanceFromUltrasonicSensor();

LogToSD();  // schrijf naar SD-card
digitalWrite (powerpin, LOW); // gebruikers uit
// pauzeer 15 minuten (900 s)
for (byte i = 0; i < 900; ++i)
Sleepy::loseSomeTime(1000);
// 10 s pauze voor testdoeleinden
//      Sleepy::loseSomeTime(10000);
}

int getDistanceFromUltrasonicSensor(){
//Create an instance of the RunningMedian class with the number of samples to use
RunningMedian samples = RunningMedian(13);

// mediaanfilter: meet 13x en neem de middelste meetwaarde
for(int i= 0; i<13; i++){
Sleepy::loseSomeTime(50);
int pingVal = sonar.ping();

int afstand = pingVal / US_ROUNDTRIP_CM;
if(afstand == 0){
afstand = 0;
}
samples.add(afstand);
}
//Return the median value
return samples.getMedian();
}

// schrijf tijd en peil naar SD-card
void LogToSD(){
File dataFile = SD.open(bestand, FILE_WRITE); // open file en schrijf data naar SD-card
if (dataFile) {
dataFile.print((rtc.getUnixTime(rtc.getTime()))); // schrijf tijd
dataFile.print(“,”);
dataFile.print(afstand_cm); // schrijf afstand
dataFile.print(“,”);
dataFile.print(rtc.getTemp()); // schrijf temp
dataFile.println();
dataFile.close(); // sluit file
}
}

Niet onder alle omstandigheden is zonne-energie mogelijk. Er zullen ook meetlocaties zijn met te weinig zonlicht. Voor die omstandigheden is batterijvoeding nodig. Voor dit prototype is gekozen voor lithium batterijen omdat deze in een grote temperatuurrange (-60 tot 85^o Celsius) blijven functioneren.