מטר ARDUINO PH: 6 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

בפרויקט זה נכין מד pH על שולחן העבודה באמצעות מעגל ה- pH האנלוגי וכוח הכבידה של Atlas Scientific ו- Arduino Uno. הקריאות יוצגו על גבי תצוגת קריסטל נוזלי (LCD).

הערה:

- מד זה פותח במחשב Windows. זה לא נבדק ב- Mac. - המארז אינו עמיד למים.

חומרים

• 1 - ארדואינו אונו
• 1 - חיישן pH אנלוגי בכבידה
• 1 - בדיקת pH
• 1 - 20x4 מודול LCD
• מארז 1 - 158x90x60 מ"מ
• 1 - קרש לחם מיני
• חוטי מגשר
• יריעת אקריליק (פרספקס)
• 4 - 11 מ"מ ברגים וברגים (מגיע עם חיישן ה- pH)
• נגדים 1 - 220Ω ו- 1 - 1kΩ

כלים

מקדחה, מקדחות, חתיכות לחיתוך קיר גבס, קבצים, מברגים, מברשת שולחן, מסור להקה, אקדח דבק ומקל דבק, הלחמה והלחמה, קליפר דיגיטלי, סרגל.

שלב 1: הכנת דיור

בטיחות: זכור להקפיד על טיפול בכלים/מכונות וללבוש ציוד בטיחות מתאים כגון משקפי מגן, כפפות ומכשירי הנשמה.

הדיור המשמש הוא מארז פלסטיק ABS. יש לשנות אותו עבור מד ה- pH.

פתח חתך עבור ה- LCD

א) ה- LCD ממוקם בחלק העליון (המכסה) של המארז. מרכז מלבן בגודל 98x40 מ מ על הכריכה.

ב) הכניסו את החלק למקלדת והקדחו חור טייס בגודל 3.2 מ מ (1/8 אינץ ') במלבן שסומן.

ג) השתמש בחור הטייס הזה כנקודת ההתחלה של חיתוך הקירות בגבס 3.2 מ"מ (1/8 "). מכיוון שזו עבודה קטנה, נשתמש בביט על מקדח היד ולא במכונת חיתוך לקיר גבס. עבודה מבפנים של המלבן במקום הקווים מכיוון שזה עשוי להיות קצת קשה לחתוך בצורה ישרה עם המעט הזה על המקדחה.

ד) לאחר מכן, השתמש בקובץ יד כדי להסיר את החומר העודף ולעצב את המלבן בגודל הנדרש.

חתכו פתחים למחבר BNC ויציאות Arduino

הפתחים למחבר BNC ויציאות Arduino נמצאים בצד החלק התחתון של המתחם.

א) בעזרת הממדים שצוינו למעלה, סמן את נקודת המרכז של העיגול ואת קווי המתאר של שני המלבנים.

ב) הכניסו את הנתח לסגירה וחתכו את הפתחים. הפתח המעגלי נעשה באמצעות מקדחים. המלבנים נעשים על ידי ביצוע תהליך דומה המשמש להכנת הפתח עבור ה- LCD.

התלבש בלוח הבסיס להרכבת רכיבים

צלחת הבסיס משמשת להרכיב את הארדואינו, חיישן ה- pH ולוח הלחם המיני. משמש יריעת אקריליק בעובי 6.4 מ מ (1/4 אינץ ').

א) בעזרת מסור פס חותכים את יריעת האקריליק לגודל 135x62.5 מ מ.

ב) סמן את המיקומים של ארבעת החורים כפי שמוצג. מקדחים חורים בקוטר 2.38 מ"מ. כוונו את החורים בצד אחד של הצלחת לעומק של 3 מ"מ וקוטר 4.4 מ"מ (11/64 "). זה הכרחי כדי לשמור על משטח שטוח כאשר הברגים מוכנסים כדי להחזיק את המפרקים.

ג) חבר את הבדלים בגודל 11 מ מ באמצעות הברגים המצורפים. חיישן ה- pH מגיע עם 4 סטנדים וברגים. השתמש בשניים מהם עבור הארדואינו.

שלב 2: התקן אלקטרוניקה בדיור

1) הכנס את לוח הבסיס לחלק התחתון של הבית. שמור על מקומו בעזרת ברגים או דבק חם.

2) הרכיב את חיישן ה- pH על צלחת הבסיס. מאובטח להתנגדות עם ברגים.

3) הרכיבו את ה- Arduino Uno על צלחת הבסיס. ברגים מאובטחים.

4) הוסיפו את לוח הלחם המיני על צלחת הבסיס.

5) הלחם את סיכות הכותרת ל- LCD (סיכות מסופקות). הכנס LCD לחלק העליון של הבית והשתמש בדבק חם כדי לשמור על המסך במקום.

שלב 3: חוטי אלקטרוניקה ביחד

חוט הרכיבים מוצגים בסכימה למעלה.

השתמש בלוח הלחם המיני עבור 1kΩ ו- 220Ω ולהפצת סיכות 5V והארקה של הארדואינו.

שני הנגדים משמשים לקביעת ניגודיות המסך.

גיליונות נתונים

חיישן pH כוח הכבידה, בדיקת pH

שלב 4: סיים את ההרכבה

לאחר השלמת החיווט:

א) חבר את החלק העליון והתחתון של הבית יחד בעזרת הברגים המצורפים.

ב) חבר את החללית למחבר BNC.

שלב 5: העלה קוד ל- Arduino Uno

הקוד לפרויקט זה עושה שימוש בספריות מותאמות אישית ובקבצי כותרות. יהיה עליך להוסיף אותם ל- IDE Arduino שלך כדי להשתמש בקוד. השלבים שלהלן כוללים את תהליך ביצוע התוספת הזו ל- IDE.

א) חבר את ה- Arduino למחשב שלך ופתח את ה- IDE. ניתן להוריד את ה- IDE מ- LINK זה אם אין לך אותו. עבור אל כלים -> לוח -> בחר Arduino/Genuino Uno. עבור אל כלים -> יציאה -> בחר את היציאה שאליה מחובר הארדואינו.

ב) הוסף ספריית תצוגת קריסטל נוזלי: ב- IDE עבור אל סקיצה -> כלול ספרייה -> נהל ספריות. בשורת החיפוש של מנהל הספרייה הזן "liquidcrystal". חפש את האריזה שכותרתה "LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit". זה יכול להיות מותקן או לא. אם לא, בחר את החבילה ולחץ על התקן.

ג) הוסף ספריית חיישני Atlas Gravity: הורד את קובץ ה- zip מהקישור הבא. הקובץ יישמר כ- "Atlas_gravity.zip". ב- IDE עבור אל סקיצה -> כלול ספרייה -> הוסף ספריית ZIP. אתר את הקובץ "Atlas_gravity.zip" ובחר להוסיף.

ד) לאחר מכן, עלינו להוסיף את הקוד למד ה- pH. העתק את הקוד מ- LINK זה ללוח העבודה של IDE.

ה) הידור והעלאת הקוד ל- Arduino.

ו) קריאות ה- pH יוצגו לאחר מכן על מסך ה- LCD. תוכל גם לצפות בקריאות על הצג הטורי. כדי לפתוח את הצג הטורי, עבור אל כלים -> צג סידורי או הקש Ctrl+Shift+M במקלדת. הגדר את קצב השידור ל- 9600 ובחר "החזרת עגלה".

שלב 6: כיול חיישן PH

הערה: אם אתה מתכנן להשתמש בספק כוח חיצוני עבור Arduino, חבר אותו ל- Arduino לפני ביצוע הכיול. זה יבטיח שרמות ההתייחסות נקבעו כראוי, מה שיסייע בכיול הנכון.

ניתן לכייל את מד ה- pH הזה לכיול אחד, שתיים או שלוש נקודות. יש צורך בפתרונות חיץ סטנדרטיים (pH 4, 7 ו -10)

הצג הטורי משמש לתהליך הכיול. המשתמש יוכל לצפות בשינוי ההדרגתי בקריאות כשהם מגיעים לייצוב ולשלוח את הפקודות המתאימות.

נתוני כיול מאוחסנים ב- EEPROM של הארדואינו.

שים לב שיש לבצע כיול pH 7 תחילה.

פקודות כיול

נקודת אמצע: cal, 7

נקודה נמוכה: קל, 4

נקודה גבוהה: cal, 10

כיול ברור: cal, ברור

צעדים

א) הסר את בקבוק ההשריה ושטוף את בדיקת ה- pH.

ב) יוצקים חלק מתמיסת ה- pH 7 לכוס. ודא שיש מספיק כדי לכסות את אזור החישה של החללית.

ג) הניחו את החללית בכוס וערבבו אותה מסביב כדי להסיר אוויר כלוא. צפה בקריאות על הצג הטורי. תן לחקר לשבת בתמיסה עד להתייצבות הקריאות (תנועה קטנה מקריאה אחת לאחרת היא נורמלית)

ד) לאחר התייצבות הקריאות, הזן את הפקודה cal, 7 לתוך הצג הטורי. הכיול ל- pH 7 הושלם כעת.

חזור על שלבים א-ד עבור pH4 ו- pH10. זכור לשטוף את החללית כשאתה ממשיך לפתרונות חיץ שונים.

מה לגבי פיצוי טמפרטורה?

החיישן המשמש בפרויקט זה הוא בעל דיוק של +/- 0.2%. מד ה- pH יפעל בתוך דיוק זה בטווח הטמפרטורות של 7 - 46 ° C. מחוץ לטווח זה, יהיה צורך לשנות את המונה לפיצוי זמני. הערה: בדיקת ה- pH יכולה להיות נתונה לטווח של 1-60 מעלות צלזיוס.