ARDUINO PH METER: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:11

Në këtë projekt, ne do të bëjmë një matës pH të tavolinës duke përdorur qarkun analog të gravitetit pH dhe sondën nga Atlas Scientific dhe një Arduino Uno. Leximet do të shfaqen në një ekran me kristale të lëngëta (LCD).

Shënim:

- Ky njehsor është zhvilluar në një kompjuter Windows. Nuk u testua në Mac. - Rrethimi nuk është i papërshkueshëm nga uji.

MATERIALE

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Sensori pH i gravitetit analog
• 1 - sonda e pH
• 1 - 20x4 modul LCD
• 1 - 158x90x60mm Shtojcë
• 1 - Mini bordi i bukës
• Telat e kërcyesit
• Fletë akrilike (pleksiglas)
• Ngecje dhe vida 4 - 11 mm (vjen me sensorin e pH)
• Rezistenca 1 - 220Ω dhe 1 - 1kΩ

MJETET

Stërvitje, copa stërvitje, copa prerës të drywall, skedarë, kaçavida, vizë stoli, sharrë me bandë, armë ngjitëse dhe shkop zam, hekur dhe saldim, kaliper dixhital, vizore.

Hapi 1: Përgatitni Strehimin

Siguria: Mos harroni të bëni kujdes kur përdorni vegla/makineri dhe të vishni mjete të përshtatshme sigurie si syze, doreza dhe respiratorë.

Strehimi i përdorur është një mbyllje plastike ABS. Duhet të modifikohet për matësin e pH.

Hapni hapjen për LCD

a) LCD -ja vendoset në pjesën e sipërme (kapakun) e rrethimit. Vendosni një drejtkëndësh 98x40mm në kapak.

b) Vendoseni copën në vizë dhe shponi një vrimë pilot 3.2 mm (1/8 ) në drejtkëndëshin e shënuar.

c) Përdoreni këtë vrimë pilot si pikënisje për bitin e prerjes së drywallit 3.2mm (1/8 ). Meqenëse kjo është një punë e vogël, ne do të përdorim bitin në stërvitjen e dorës dhe jo një makinë prerëse drywall. Punoni në brendësi të drejtkëndëshit në vend të vijave pasi mund të jetë pak e vështirë të pritet në mënyrë të drejtë me këtë bit në stërvitje.

d) Tjetra, përdorni një skedar dore për të hequr materialin e tepërt dhe për t'i dhënë formë drejtkëndëshit në madhësinë e kërkuar.

Pritini hapjet për lidhësin BNC dhe portet Arduino

Hapjet për lidhësin BNC dhe portet Arduino janë në anën e pjesës së poshtme të rrethimit.

a) Duke përdorur dimensionet e dhëna më sipër, shënoni pikën qendrore për rrethin dhe skicat për dy drejtkëndëshat.

b) Vendoseni copën në ves dhe pritni hapjet. Hapja rrethore bëhet duke përdorur copa stërvitore. Ato drejtkëndëshe janë bërë duke ndjekur një proces të ngjashëm të përdorur për të bërë hapjen për LCD.

Vishni pllakën bazë për të montuar përbërësit

Pllaka bazë përdoret për të montuar Arduino, sensorin e pH dhe miniboard. Përdoret fletë akrilike e trashë 6,4 mm (1/4 ).

a) Duke përdorur një sharrë brezi, prerë fletën akrilike në 135x62.5mm.

b) Shënoni pozicionet për katër vrimat siç tregohet. Stërvitni vrima me diametër 2.38mm (3/32 "). Mbytni vrimat në njërën anë të pllakës në një thellësi prej 3mm dhe diametër 4.4mm (11/64"). Kjo është e nevojshme për të mbajtur një nën sipërfaqe të sheshtë kur vidhat futen për të mbajtur bllokimet.

c) Bashkoni kapëset 11 mm duke përdorur vidhat e dhëna. Sensori i pH vjen me 4 ndalesa dhe vida. Përdorni dy prej tyre për Arduino.

Hapi 2: Instaloni elektronikë në strehim

1) Futni pllakën bazë në pjesën e poshtme të strehimit. Mbani në pozicion me vida ose ngjitës të nxehtë.

2) Montoni sensorin e pH në pllakën bazë. Sigurohuni në ngërçe me vida.

3) Montoni Arduino Uno në pllakën bazë. Të sigurt për vidat e bllokuara.

4) Shtoni miniboardin mbi pjatën bazë.

5) Ngjitni kunjat e kokës në LCD (kunjat janë dhënë). Futni LCD në pjesën e sipërme të kutisë dhe përdorni pak zam të nxehtë për ta mbajtur ekranin në vend.

Hapi 3: Elektronikë me tela së bashku

Komponentët me tela tregohen në skemën e mësipërme.

Përdorni mini -tabelën e gatimit për 1kΩ dhe 220Ω dhe për shpërndarjen e kunjave 5V të Arduino dhe tokëzimit.

Dy rezistorët përdoren për të vendosur kontrastin e ekranit.

Fletët e të dhënave

Sensori i pH i gravitetit, sonda e pH

Hapi 4: Përfundimi i Asamblesë

Pasi të keni përfunduar instalimet elektrike:

a) Vendosni pjesët e sipërme dhe të poshtme të kutisë së bashku duke përdorur vidhat e dhëna.

b) Lidheni sondën me lidhësin BNC.

Hapi 5: Ngarko kodin në Arduino Uno

Kodi për këtë projekt përdor bibliotekat dhe skedarët e titujve të personalizuar. Ju do të duhet t'i shtoni ato në Arduino IDE tuaj për të përdorur kodin. Hapat e mëposhtëm përfshijnë procesin e bërjes së kësaj shtese në IDE.

a) Lidheni Arduino me kompjuterin tuaj dhe hapni IDE. IDE mund të shkarkohet nga ky LINK nëse nuk e keni. Shkoni te Mjetet -> Bordi -> Zgjidhni Arduino/Genuino Uno. Shkoni te Tools -> Port -> zgjidhni portën me të cilën është lidhur Arduino.

b) Shtoni bibliotekën e Liquid Crystal Display: Në IDE shkoni te Sketch -> Përfshi bibliotekën -> Menaxhoni bibliotekat. Në shiritin e kërkimit të Menaxherit të Bibliotekës futni "liquidcrystal". Kërkoni paketën e titulluar "LiquidCrystal Built-in nga Arduino, Adafruit". Mund të instalohet ose jo. Nëse jo, zgjidhni paketën dhe klikoni në instalim.

c) Shtoni bibliotekën e sensorit Atlas Gravity: Shkarkoni skedarin zip nga LINK -u i mëposhtëm. Skedari do të ruhet si "Atlas_gravity.zip". Në IDE shkoni te Sketch -> Përfshini bibliotekën -> Shtoni Bibliotekën. ZIP. Gjeni skedarin "Atlas_gravity.zip" dhe zgjidhni për ta shtuar.

d) Tjetra, duhet të shtojmë kodin për matësin e pH. Kopjoni kodin nga ky LINK në panelin e punës IDE.

e) Përpiloni dhe ngarkoni kodin në Arduino.

f) Leximet e pH do të shfaqen më pas në LCD. Ju gjithashtu mund të shikoni leximet në monitorin serik. Për të hapur monitorin serik, shkoni te Tools -> Serial Monitor ose shtypni Ctrl+Shift+M në tastierën tuaj. Vendosni normën e baudit në 9600 dhe zgjidhni "Kthimi i karrocës".

Hapi 6: Kalibroni sensorin PH

Shënim: Nëse planifikoni të përdorni një furnizim me energji të jashtme për Arduino, lidheni atë me Arduino para se të bëni kalibrimin. Kjo do të sigurojë që nivelet e referencës të vendosen në mënyrë të përshtatshme, gjë që do të ndihmojë në kalibrimin e duhur.

Ky pH metër mund të kalibrohet në një, dy ose tre pika. Kërkohen zgjidhje standarde tampon (pH 4, 7 dhe 10)

Monitoruesi serik përdoret për procesin e kalibrimit. Përdoruesi do të jetë në gjendje të vëzhgojë ndryshimin gradual të leximeve ndërsa ato vijnë në stabilizim dhe të dërgojë komandat e duhura.

Të dhënat e kalibrimit ruhen në EEPROM të Arduino.

Vini re se kalibrimi i pH 7 duhet të kryhet së pari.

Komandat e kalibrimit

Pika e mesme: kal, 7

Pika e ulët: kal, 4

Pika e lartë: kal, 10

Kalibrim i qartë: kal, i qartë

Hapa

a) Hiqeni shishen e njomjes dhe shpëlajeni sondën e pH.

b) Hidhni pak nga tretësira e pH 7 në një filxhan. Sigurohuni që ka mjaft për të mbuluar zonën e ndjesisë së sondës.

c) Vendoseni sondën në filxhan dhe përzieni përreth për të hequr ajrin e bllokuar. Vëzhgoni leximet në monitorin serik. Lëreni sondën të ulet në tretësirë derisa leximet të stabilizohen (lëvizja e vogël nga një lexim në tjetrin është normale)

d) Pasi të stabilizohen leximet, futni komandën cal, 7 në monitorin serik. Kalibrimi në pH 7 tani ka përfunduar.

Përsëritni hapat a-d për pH4 dhe pH10. Mos harroni të shpëlani sondën ndërsa vazhdoni me zgjidhje të ndryshme tampon.

Po në lidhje me kompensimin e temperaturës?

Sensori i përdorur në këtë projekt ka një saktësi +/- 0.2%. Matësi i pH do të funksionojë brenda kësaj saktësie në diapazonin e temperaturës prej 7 - 46 ° C. Jashtë këtij diapazoni, njehsori do të duhet të modifikohet për kompensimin e temperaturës. Shënim: Sonda e pH mund t'i nënshtrohet një diapazoni prej 1 - 60 ° C.