ARDUINO PH METER: 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Այս նախագծում մենք պատրաստելու ենք նստարանային pH հաշվիչ `օգտագործելով ինքնահոս անալոգային pH միացում և զոնդ` Atlas Scientific- ի և Arduino Uno- ի կողմից: Ընթերցումները կցուցադրվեն հեղուկ բյուրեղների էկրանին (LCD):

Նշում:

- Այս հաշվիչը մշակվել է Windows համակարգչի վրա: Այն չի փորձարկվել Mac- ում: - պարիսպը անջրանցիկ չէ:

ՆՅՈԹԵՐ

• 1 - Arduino Uno
• 1 - ծանրության անալոգային pH սենսոր
• 1 - pH զոնդ
• 1 - 20x4 LCD մոդուլ
• 1 - 158x90x60 մմ պարիսպ
• 1 - մինի տախտակ
• Jumper լարերը
• Ակրիլային թերթ (պլեքսիգլաս)
• 4 - 11 մմ կանգառներ և պտուտակներ (գալիս է pH սենսորով)
• 1 - 220Ω և 1 - 1kΩ դիմադրողներ

ԳՈՐOOLԻՔՆԵՐ

Գայլիկոն, գայլիկոն, գիպսաստվարաթղթե դանակ, ֆայլեր, պտուտակահաններ, նստարանի վիզա, ժապավենի սոսինձ, սոսինձ ատրճանակ և սոսինձ փայտ, զոդման և զոդման սարք, թվային տրամաչափ, քանոն:

Քայլ 1: Պատրաստեք բնակարան

Անվտանգություն. Հիշեք, որ պետք է զգույշ լինել գործիքներ/մեքենաներ վարելիս և կրել համապատասխան անվտանգության հանդերձանք, ինչպիսիք են ակնոցները, ձեռնոցները և շնչափողը:

Օգտագործված պատյանը ABS պլաստիկ պատյան է: Այն պետք է փոփոխվի pH հաշվիչի համար:

Կտրեք LCD- ի բացումը

ա) LCD- ն տեղադրված է պարիսպի վերին հատվածում (ծածկում): Կազմի վրա կենտրոնացրեք 98x40 մմ ուղղանկյուն:

բ) Կտորը դրեք վիզայի մեջ և 3.2 մմ (1/8 ) անցք կատարեք ուղղանկյան մեջ, որը նշված էր:

գ) Օգտագործեք այս փորձնական անցքը որպես սկզբնակետ 3.2 մմ (1/8 ) գիպսաստվարաթղթի կտրման բիտի համար: Քանի որ սա փոքր աշխատանք է, մենք այն կօգտագործենք ձեռքի փորվածքի վրա, այլ ոչ թե գիպսաստվարաթղթե կտրող մեքենայի: Աշխատեք ներսից: ուղղանկյան գծերի փոխարեն, քանի որ գայլիկոնով այս բիտով ուղիղ կտրելը կարող է մի փոքր դժվար լինել:

դ) Հաջորդը, օգտագործեք ձեռքի ֆայլ ՝ ավելորդ նյութը հեռացնելու և ուղղանկյունը պահանջվող չափի ձևավորելու համար:

Կտրեք բացերը BNC միակցիչի և Arduino նավահանգիստների համար

BNC միակցիչի և Arduino նավահանգիստների բացվածքները գտնվում են պարիսպի ներքևի մասի կողքին:

ա) Օգտագործելով վերը նշված չափերը, նշեք շրջանագծի կենտրոնական կետը և երկու ուղղանկյունների գծերը:

բ) կտորը դրեք փոխնախագահի մեջ և կտրեք բացվածքները: Շրջանաձև բացումը կատարվում է փորվածքների օգնությամբ: Ուղղանկյունները պատրաստվում են ՝ հետևելով նմանատիպ գործընթացին, որն օգտագործվում է LCD- ի բացումը կատարելու համար:

Հագցրեք բազային ափսեը `բաղադրիչները ամրացնելու համար

Հիմնական ափսեն օգտագործվում է Arduino- ի, pH սենսորի և մինի տախտակի տեղադրման համար: Օգտագործվում է 6,4 մմ (1/4 ) հաստ ակրիլային թերթ:

ա) օգտագործելով սղոց, ակրիլային թերթիկը կտրեք 135x62.5 մմ -ի:

բ) Նշեք չորս անցքերի դիրքերը, ինչպես ցույց է տրված: Հորատեք 2.38 մմ տրամագծով (3/32 ") տրամագծով անցքեր: Հակաթիթեղները ափսեի մի կողմում 3 մմ խորությամբ և 4.4 մմ տրամագծով (11/64") հակափեղկացրեք: Սա անհրաժեշտ է հարթ ստորջրյա մակերևույթի պահպանման համար, երբ պտուտակները տեղադրվում են, որպեսզի պահեն փակուղիները:

գ) Կցեք 11 մմ տրամագծով ամրացումները `օգտագործելով տրված պտուտակները: PH սենսորը գալիս է 4 անջատիչով և պտուտակներով: Օգտագործեք դրանցից երկուսը Arduino- ի համար:

Քայլ 2: Տեղադրեք էլեկտրոնիկա բնակարանաշինության մեջ

1) Տեղադրեք բազային ափսեը պատյան ներքևի մասում: Պաշտպանեք դիրքը պտուտակներով կամ տաք սոսինձով:

2) Տեղադրեք pH սենսորը բազայի ափսեի վրա: Պտուտակներով ամրացրեք փակուղիները:

3) Տեղադրեք Arduino Uno- ն բազայի ափսեի վրա: Ապահով ամրացրեք պտուտակները:

4) Հիմնական ափսեի վրա ավելացրեք մինի հացահատիկը:

5) Վերնագրի կապումներն ամրացրեք LCD- ին (տրամադրվում են կապում): Տեղադրեք LCD- ը տանիքի վերին հատվածում և տաք սոսինձ օգտագործեք `էկրանը տեղում պահելու համար:

Քայլ 3. Լարային էլեկտրոնիկա միասին

Հաղորդալարերի բաղադրիչները ցուցադրվում են վերը նշված սխեմատիկայում:

Օգտագործեք մինի տախտակ 1kΩ- ի և 220Ω- ի համար և Arduino- ի 5V- ի և աղացած կապում տարածելու համար:

Երկու դիմադրիչներն օգտագործվում են էկրանի հակադրությունը սահմանելու համար:

Տվյալների թերթեր

Ձգողականության pH սենսոր, pH զոնդ

Քայլ 4. Վերջացրեք հավաքումը

Էլեկտրագծերի ավարտից հետո.

ա) Տեղադրեք պատյանների վերին և ստորին հատվածները ՝ օգտագործելով տրված պտուտակները:

բ) Միացրեք զոնդը BNC միակցիչին:

Քայլ 5. Վերբեռնեք կոդը Arduino Uno- ում

Այս նախագծի ծածկագիրը օգտագործում է հարմարեցված գրադարաններ և վերնագրերի ֆայլեր: Կոդն օգտագործելու համար դրանք ստիպված կլինեք ավելացնել ձեր Arduino IDE- ին: Ստորև բերված քայլերը ներառում են IDE- ում այս հավելումը կատարելու գործընթացը:

ա) Միացրեք Arduino- ն ձեր համակարգչին և բացեք IDE- ն: IDE- ն կարելի է ներբեռնել այս LINK- ից, եթե այն չունեք: Գնացեք Գործիքներ -> Տախտակ -> Ընտրեք Arduino/Genuino Uno: Գնացեք Գործիքներ -> Պորտ -> ընտրեք այն նավահանգիստը, որին միացված է Arduino- ն:

բ) Ավելացնել հեղուկ բյուրեղների ցուցադրման գրադարան. IDE- ում գնացեք ուրվագիծ -> Ներառել գրադարան -> Կառավարեք գրադարանները: Գրադարանի մենեջերի որոնման տողում մուտքագրեք «liquidcrystal»: Փնտրեք «LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit» վերնագրով փաթեթը: Այն կարող է տեղադրվել կամ չգտնվել: Եթե ոչ, ընտրեք փաթեթը և կտտացրեք տեղադրմանը:

գ) Ավելացնել Atlas Gravity տվիչների գրադարան. ներբեռնեք zip ֆայլը հետևյալ ՀԵՏԱԴԱՐՁից: Ֆայլը կպահվի որպես «Atlas_gravity.zip»: IDE- ում գնացեք ուրվագիծ -> Ներառել գրադարան -> Ավելացնել. ZIP գրադարան: Տեղադրեք «Atlas_gravity.zip» ֆայլը և ընտրեք ավելացնելու համար:

դ) Հաջորդը, մենք պետք է ավելացնենք pH հաշվիչի ծածկագիրը: Այս LINK- ի կոդը պատճենեք IDE աշխատանքային վահանակի վրա:

ե) Կազմեք և վերբեռնեք կոդը Arduino- ում:

զ) pH- ի ընթերցումները կցուցադրվեն LCD- ում: Դուք կարող եք նաև դիտել ընթերցումները սերիական մոնիտորի վրա: Սերիական մոնիտորը բացելու համար գնացեք Գործիքներ -> Սերիալ մոնիտոր կամ ձեր ստեղնաշարի վրա սեղմեք Ctrl+Shift+M: Սահմանեք բաուդ արագությունը 9600 -ի վրա և ընտրեք «Վագոնի վերադարձ»:

Քայլ 6. Կալիբրացնել PH սենսորը

Նշում. Եթե նախատեսում եք օգտագործել արտաքին սնուցման աղբյուր Arduino- ի համար, միացրեք այն Arduino- ին նախքան չափագրումն իրականացնելը: Սա կապահովի, որ հղումների մակարդակները պատշաճ կերպով սահմանվեն, ինչը կօգնի ճիշտ ճշգրտմանը:

Այս pH հաշվիչը կարող է չափաբերվել մեկ, երկու կամ երեք բալանոց կալիբրացիայի: Ստանդարտ բուֆերային լուծույթներ (pH 4, 7 և 10) պահանջվում են

Սերիական մոնիտորը օգտագործվում է ստուգաչափման գործընթացի համար: Օգտագործողը կկարողանա դիտել ընթերցումների աստիճանական փոփոխությունը, երբ դրանք հասնում են կայունացման և ուղարկում համապատասխան հրամաններ:

Կալիբրացիայի տվյալները պահվում են Arduino- ի EEPROM- ում:

Նկատի ունեցեք, որ նախ պետք է կատարել pH 7 -ի չափաբերում:

Կալիբրացիայի հրամաններ

Միջին կետ `կալ, 7

Lowածր կետ ՝ կալ, 4

Բարձր կետ ՝ կալ, 10

Մաքուր ճշգրտում `cal, պարզ

Քայլեր

ա) Հեռացրեք թրջող շիշը և ողողեք pH զոնդը:

բ) Մի բաժակի մեջ լցնել pH 7 -ի որոշ լուծույթ: Համոզվեք, որ կա բավականաչափ, որպեսզի ծածկվի զոնդի սենսորային տարածքը:

գ) theոնդը տեղադրեք գավաթի մեջ և խառնեք այն շուրջը, որպեսզի օդը դուրս գա: Դիտեք սերիական մոնիտորի ընթերցումները: Թող զոնդը նստած լինի լուծույթի մեջ մինչև ընթերցումների կայունացումը (մեկ ընթերցումից մյուսը փոքր շարժումը նորմալ է)

դ) Ընթերցումների կայունացումից հետո մուտքագրեք cal, 7 հրամանը սերիական մոնիտորի մեջ: PH- ի 7 -ի չափաբերումն այժմ ավարտված է:

Կրկնեք a-d քայլերը pH4 և pH10 համար: Հիշեք, որ ողողեք զոնդը, երբ անցնում եք տարբեր բուֆերային լուծումների:

Ինչ վերաբերում է ջերմաստիճանի փոխհատուցմանը:

Այս նախագծում օգտագործված սենսորը ունի +/- 0.2%ճշգրտություն: Այս ճշգրտության սահմաններում pH հաշվիչը կգործի 7 - 46 ° C ջերմաստիճանի սահմաններում: Այս միջակայքից դուրս, ջերմաստիճանը փոխհատուցման համար պետք է փոփոխվի: Նշում. PH զոնդը կարող է ենթարկվել 1 - 60 ° C միջակայքի: