ערכת בדיקה לכימיה Arduino - טמפרטורה ומוליכות: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

מורה לכימיה איתו אני עובד ביקש לתת לתלמידיו לבנות ערכת חיישנים לבדיקת מוליכות וטמפרטורה. משכנו כמה פרויקטים ומשאבים שונים ושילבתי אותם לפרויקט אחד. שילבנו פרויקט LCD, בדיקת מוליכות וחיישן טמפרטורה.

בתמונה המוצר הסופי.

שלב 1: חומרים מתכלים

אתה תצטרך:

• Arduino Uno (השתמשתי בערכת הממציאים של Sparkfun)
• לוח לחם
• חוטי מגשר
• חוטי קליפ תנין
• 10K אוהם נגדים (x2)
• תצוגת אל סי די
• חיישן טמפרטורה (DS18B20)
• בדיקת מוליכות (גרסת DIY בשלב 6)
• קלטת חשמל
• מלחם
• לְרַתֵך
• חותך/חשפן חוטים
• צְבָת

שלב 2: תרשים חיווט

כדי לתכנן תכנית שתלמידים יכולים לעקוב אחריה, למדתי כיצד להכין תרשים חיווט. השתמשתי בתוכנה שנקראת Fritzing.

שלב 3: בנה את מעגל ה- LCD

מבחינה רעיונית חילקתי את זה לשלושה חלקים; LCD, חיישן טמפ 'וחידת מוליכות.

בניתי את מעגל ה- LCD על פי ההנחיות במדריך ערכות הממציא של Sparkfun: מעגל מס '15. אני לא מתכוון להקליד את כל חיבורי הפינים (למד את תרשים המעגלים).

אופנים לעיצוב המקורי:

• העברתי את ה- LCD לקצה העליון של לוח הלחם כך שאוכל לחסוך מקום בקצה התחתון של הלוח.
• סובבתי את הטרימפוט הכחול 180* והחלפתי את החוטים החיוביים והשליליים כך שיתאימו.

לאחר השלמת החיווט, העלתי סקיצה בסיסית של בדיקת LCD.

מאז ומעולם, כל תוכניות הקידוד הראשונות צריכות להיות "HELLO WORLD".

שלב 4: הכנת חיישן הטמפ '

בתצלום המלאי ניתן לראות את החוטים החשופים המקוריים. התצורה קצרה מדי בתצורה המקורית.

צעדים לביצוע קצוות שמישים:

1. הפשיטו את הנדן השחור סנטימטר או שניים נוספים
2. הפשיטו את החוטים האישיים כדי לחשוף 0.5 אינץ 'של נחושת
3. פח את הנחושת החשופה כך שניתן יהיה להכניס אותם ללוח הלחם

שלב 5: חווט את חיישן הטמפ '

לחיישן הטמפ 'יש 3 חוטים

• אדום = Vcc (חיובי)
• שחור = קרקע (שלילי)
• לבן = אות

החוטים האדומים והשחורים נכנסים למסילות החיוביות והשליליות בהתאמה על לוח הלחם. התיעוד על חיישן הטמפ '(באתר Sparkfun) דליל. אך רבות מהביקורות ציינו כי אתה צריך נגד משיכה של 10K אוהם. לאחר ניסוי וטעייה גיליתי שזה נכון. זהו גם חיישן טמפרטורה דיגיטלי, כך שהוא צריך להתחבר לפינים הדיגיטליים בארדואינו.

חיווט החוט הלבן

• חוט החיישן הלבן מחובר לשורה 25 בלוח הלחם (כל שורה בסדר)
• נגד 10K אוהם מחובר לשורה 25 ולמסילה החיובית (זהו הנגד הנמשך)

• חוט מגשר לבן מחובר לשורה 25 וסיכה דיגיטלית 7 על הארדואינו.

  ניסיתי לשמור על חוטי מגשר האותות שלי לבנים לשם פשטות, אבל כל צבע יעבוד

שלב 6: בדיקת מוליכות DIY

עקבתי אחר ההוראות בדוגמה זו לבניית חיישן מוליכות.

בעזרת חוט ניכרום (שנרכש מהמורה לכימיה), חתכתי שני אורכים שווים באורך של כ -6 ס מ. כופפתי אותם כפי שניתן לראות בתמונות והדבקתי אותם לחתך של עט ביק (שאריות מ- Pocket Pocket Perfect שלי)) עם סרט חשמלי. בעזרת הלולאות על חוטי הבדיקה, אני יכול להשתמש בקליפי תנין כדי לחבר את החללית ללוח הלחם.

חלופות:

בדקנו את הרעיון של בדיקת מוליכות זו באמצעות "חוט" שנעשה על ידי מהדקים בלתי מכופפים. זה נתן לנו קריאות דומות וסביר להניח שנשתמש באפירי הנייר עם התלמידים. סביר להניח שחוט הנייר יתאכל הרבה יותר מהר, אך אלה הם בעצם חומרים מתכלים לזרוק.

שלב 7: חברו את בדיקת המוליכות

שוב עקבנו אחר ההנחיות האלה כדי לחבר את החללית ללוח הלחם ולארדואינו.

חוט את הבדיקה:

• חוט מגשר אדום מחובר למעקה החיובי

  קליפ תנין אדום מחבר את החוט האדום הזה לצד אחד של בדיקת המוליכות

• מגבר של 10k אוהם מחובר לשורה 28 ולמסילה השלילית
• חוט מגשר לבן מחובר לשורה 28 ולפין אנלוגי A0 על הארדואינו

• חוט מגשר שחור מחובר לשורה 28

  קליפ תנין שחור מחבר את החוט השחור הזה לצד השני של בדיקת המוליכות

שלב 8: קידוד

שוב, שילבתי את הקוד מ -3 הפרויקטים; LCD, טמפ 'ומוליכות. זה די פשוט והקוד מגיב היטב. יהיה עליך להוריד ולהתקין כמה ספריות נוספות כדי שזה יעבוד. תזדקק לספריות DallasTemperature ו- OneWire.