צור את מערכת הניטור והפיקוח הבסיסית שלך עם מחווני LED: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

בפרויקט זה נכין מערכת ניטור pH ומליחות/מוליכות עם מחווני LED. נעשה שימוש בחיישני ה- pH והמליחות של Atlas Scientific. ההפעלה מתבצעת באמצעות פרוטוקול I2C והקריאות מוצגות על הצג הטורי של Arduino.

נוריות הנורית נדלקות אם קריאות החיישן יוצאות מהגבולות שהוגדרו מראש. במקרה זה, המגבלות הן כדלקמן: אם קריאת המוליכות עולה על 500 μS/ס מ, הנורית הצהובה תידלק; אם קריאת ה- pH עולה על 10, הנורית האדומה נדלקת. השימוש בנוריות מציג הדגמה כיצד ניתן להשתמש בקריאות חיישנים להפעלת חומרה אחרת.

אזהרות:

Atlas Scientific אינה מייצרת מוצרי אלקטרוניקה לצרכנים. ציוד זה מיועד למהנדסי חשמל. אם אינך מכיר הנדסת חשמל או תכנות מערכות משובצות, יתכן ומוצרים אלה אינם מתאימים לך

מכשיר זה פותח ונבדק באמצעות מחשב Windows. הוא לא נבדק ב- Mac, Atlas Scientific אינה יודעת אם הוראות אלה תואמות מערכת Mac

יתרונות:

• קריאות pH ומליחות בזמן אמת.
• ניתן להרחיב לכלול סוגים נוספים של חיישני EZO של אטלס.
• היכולת להשתמש בקריאות חיישנים לשליטה בחומרה אחרת.
• יש צורך במיומנויות תכנות מינימליות אלא אם אתה מתכנן לשנות את הפרויקט.

חומרים:

• 1- לוח Arduino Uno או STEMTera
• לוח לחם (אם אין שימוש בלוח STEMTera)
• חוטי מגשר
• ערכת חיישן pH
• ערכת חיישן מליחות 1
• 1- מבודד מתח מוטבע
• 2 נוריות LED
• נגדים 2- 220 Ω

שלב 1: דרישות לפני הרכבה

א) כיול החיישנים. לכל חיישן יש תהליך כיול ייחודי. עיין בדברים הבאים: גליון נתונים של Ezo pH, גליון נתונים של Ezo EC.

ב) הגדר את פרוטוקול החיישנים ל- I2C. כל חיישן צריך כתובת I2C ייחודית. בהתאם לקוד לדוגמא לפרויקט זה, נעשה שימוש בכתובות הבאות: כתובת חיישן pH היא 99, וכתובת חיישן מליחות היא 100. למידע כיצד ניתן לשנות בין פרוטוקולים ולהקצות כתובות, עיין בקישור זה.

הכיול והמעבר ל- I2C חייבים להיעשות לפני יישום החיישנים בפרויקט זה

שלב 2: כלי הרכבה

חבר את החומרה כפי שמוצג בסכימה למעלה.

אתה יכול להשתמש ב- UNO של Arduino או בלוח STEMTera. לוח ה- STEMTera שימש בפרויקט זה לעיצובו הקומפקטי בו משולב הארדואינו עם לוח הלחם.

נגדי 220Ω מגבילים את הזרם ללדים, ומונעים מהם לנשוף.

מבודד המתח הקו מבודד את מעגל ה- pH ממעגל המליחות, ובכך מגן עליו מפני כל הפרעה חשמלית (רעש) העלולה לנבוע מחיישן המליחות או מאלקטרוניקה אחרת במערכת.

שלב 3: טען תוכנית ב- ARDUINO

הקוד לפרויקט זה עושה שימוש בספרייה וקובץ כותרות מותאמים אישית עבור מעגלי EZO במצב I2C. יהיה עליך להוסיף אותם ל- Arduino IDE שלך על מנת להשתמש בקוד. השלבים שלהלן כוללים את תהליך ביצוע התוספת הזו ל- IDE.

א) הורד את Ezo_I2c_lib, תיקיית zip מ- GitHub למחשב שלך.

ב) במחשב שלך, פתח את Arduino IDE (תוכל להוריד את ה- IDE מכאן אם אין לך אותו). ב- IDE, עבור אל Sketch -> Include Library -> Add. ZIP Library -> בחר את התיקיה Ezo_I2c_lib שהורדת זה עתה. הקבצים המתאימים כלולים כעת.

ג) העתק את הקוד מ- pH_EC_led_indicator ללוח העבודה IDE שלך. תוכל גם לגשת אליה מתיקיית ה- zip Ezo_I2c_lib שהורדה למעלה.

ד) הידור והעלה את קוד pH_EC_led_indicator ללוח ה- Arduino Uno או StemTera שלך.

ה) ב- IDE שלך, עבור אל כלים -> צג סידורי או הקש Ctrl+Shift+M במקלדת. המסך הטורי ייפתח. הגדר את קצב השידור ל- 9600 ובחר "החזרת עגלה"

שלב 4: הפגנה

סיכום הניסוי המוצג בסרטון:

• ה- pH הראשוני וה- EC של המים נמדדים.
• קצת NaCl (מלח) מתווסף למים, קריאת המוליכות עולה וברגע שהיא חוצה 500μS/ס"מ הנורית הצהובה נדלקת.
• לאחר מכן יוצקים איזה תמיסת pH UP לכוס, ה- pH עולה ובחציית 10 והנורית האדומה נדלקת.
• לבסוף, מתווסף קצת פתרון DOWN וה- pH יורד. כאשר הקריאה היא פחות מ -10, הנורית האדומה נכבית.