MKR1000 мен ARTIK Cloud көмегімен су сапасын бақылау: 13 қадам (суреттермен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Кіріспе

Бұл жобаның негізгі мақсаты - бассейндердің рН мен температуралық деңгейін бақылау үшін MKR1000 мен Samsung ARTIK Cloud қолдану.

Біз судың сілтілігі мен қышқылдығын өлшеу үшін температура сенсоры мен рН немесе сутегі сенсорының қуатын қолданамыз.

Температураны өлшеу қажет, себебі ол рН деңгейіне әсер етуі мүмкін. Кез келген ерітінді температурасының жоғарылауы оның тұтқырлығының төмендеуіне және ерітіндідегі иондарының қозғалғыштығының жоғарылауына әкеледі. РН сутегі ионының концентрациясының өлшемі болғандықтан, ерітіндінің температурасының өзгеруі кейіннен рН (1) өзгеруінен көрінеді.

Температураның ph деңгейіне әсері келесідей.

• Электродтың жауап беру дәлдігі мен жылдамдығын төмендететін температуралық әсерлер.
• Температураның өзгеру коэффициенті сенсормен өлшенетін материалға әсер етеді, ол калибрлеу буфері немесе үлгі болсын.

ары қарай оқу

Неліктен біз бассейндерді теңестіруіміз керек?

Бұл ұзақ талқылау болады. Сіз мұны 1 -қадамға өткізе аласыз:)

Бассейндер немесе кем дегенде шомылуға және шомылуға арналған қолдан жасалған су төгетін тесіктер-біздің эрамызға дейінгі 2600 жылға дейін барады. ең аз дегенде Алайда, негізінен, бассейнде шомылатын адамдар сияқты микробтардың ықтимал көздеріне байланысты, ит, жануарлар, өлі жануарлар, меншіктің айналасындағы қоқыстар, мысалы, жапырақтар, шөптер мен шаңдар, бассейндер жиі ластанған және осылайша құрамында микробтар, оның ішінде құлақ, мұрын және тамақ аурулары сияқты денсаулыққа зиян келтіруі мүмкін бактериялар мен балдырлар. Бұған жол бермеу немесе кем дегенде азайту үшін бассейндерді сүзу, хлорлау, жалпы сілтілік, кальций қаттылығы және рН деңгейін реттеу арқылы үнемі күтіп ұстау қажет.

РН сутегі қуаты немесе толық, сутегі ионының концентрациясының қысқаруы ретінде қарастырылуы мүмкін. Бұл сонымен қатар бассейн суының қышқылдық/ сілтілік мөлшерін көрсетеді. РН деңгейі 0,0 -дан 14,0 -ге дейін. Бассейн суындағы рН үшін ең қолайлы диапазон 7,2 -ден 7,8 -ге дейін. 7,0 рН бейтарап - 7,0 төмен қышқыл, 7,0 жоғары сілтілік. Егер рН деңгейі біздің көзіміздегідей 7/7,4 деңгейінде сақталса, көздің жануының жанама әсері минимумға дейін төмендейді.

Бассейн тым қышқыл болғанда, ол бетті ерітіп бастайды, бұл кедір -бұдырды жасайды, бұл бассейн балдырларының өсуіне өте қолайлы. Ұқсас нәтиже плиткамен қапталған бассейндерді тегістеуде де болады. Металдар сонымен қатар коррозияға ұшырайды, оған бассейн жабдықтары, құбыр арматурасы, сорғы қосылыстары және т.б. Сульфаттар осы беттерден, ерітінділерден және металл коррозияларынан түзіледі. Бұл сульфаттар судан бассейннің қабырғалары мен еденіне шығарылады, олар қоңыр және қара дақтар тудырады. Сонымен қатар, бассейн суларында дезинфекциялаушы ретінде қолданылатын хлор белсендіріледі, атмосфераға тез кетеді, сөйтіп суды тазарту қабілетінен айырылады. Ақырында, жүзушілердің көздері мен мұрндары күйіп кетеді, шомылу киімдері жоғалады және өледі, терісі құрғап, қышиды.

Екінші жағынан, су тым сілтілі болған кезде, бассейн суындағы кальций карбонаттармен қосылып, шкаланы түзеді, ол шаң мен кірді ұстайды, уақыт өте келе қара түске айналады. Бассейндегі су да жарқылын жоғалтқан кезде бұлыңғыр бола бастайды. Кальций карбонаты сонымен қатар бассейн сүзгісіндегі құмға төгіліп, оны цементке айналдырады. Егер бассейннің құм сүзгісі цемент сүзгісіне айналса, ол бассейн суынан кірді жинау қабілетін жоғалтады. Тағы бір ескеретін жайт, рН жоғарылаған сайын хлордың бөгде бөлшектерге әсер ету күші жоғалады. Мысал, рН 8.0 болғанда бассейнге берілген хлордың 20% ғана қолдана алады. Ақыр соңында, сілтілі бассейн суларында жүзушілердің көздері мен мұрындары күйіп кетуі мүмкін, олардың терісі құрғақ және қышуы мүмкін.

Бұл керемет зерттеу үшін менің әріптестерім Алиссон мен Айраға айтыңыз.

1 -қадам: Қажетті материалдар мен бағдарламалық қамтамасыз етуді жинаңыз

1. Arduino / Genuino MKR1000
2. Arduino IDE
3. Samsung Artik бұлтты есептік жазбасы
4. Jumper Wires
5. 3 ер түйреуіш тақырыптары
6. 170 түйреуіш тақтасы
7. DFRobot рН көрсеткіші
8. DS18B20 су өткізбейтін температура сенсоры
9. 4.7K резистор x1
10. 200 Ом резистор
11. 2х3 дюймдік пластикалық контейнер
12. ерлер мен әйелдердің дыбыстық қосқышы
13. Дәнекерлеуіш пен қорғасын
14. Шағын дәнекерленген ПХД

4.7k резисторы таусылғандықтан, мен 2.4k x 2 = 4.8k Ом қолдандым

2 -қадам: ARTIK бұлтты құрылғы түрін жасаңыз

ARTIK Cloud қызметіне жазылыңыз. Әзірлеуші сайтына өтіп, жаңа «құрылғы түрін» жасаңыз.

ARTIK бұлтындағы құрылғылар сенсорлар, құрылғылар, қосымшалар, қызметтер және т.б. болуы мүмкін. Әдетте бір пайдаланушыда бір немесе бірнеше құрылғы болады, ал құрылғылар хабарлама жібере алады немесе ARTIK бұлтына хабар жіберу үшін пайдаланылады. Көбірек білу үшін

Содан кейін қалаған дисплей мен бірегей атауды енгізіңіз.

3 -қадам: құрылғы түріне жаңа манифест жасаңыз

Құрылғы түрінде жаңа Манифест жасаңыз.

Құрылғы түрімен байланысты Манифест мәліметтер құрылымын сипаттайды. Қолданба немесе құрылғы ARTIK Cloud қызметіне хабар жібергенде, Манифест деректерге сәйкес келетін жолды қабылдайды және ARTIK Cloud сақтай алатын нормаланған өрістердің/мәндердің тізімін шығарады. Көбірек білу үшін

Температураны деректер өрісі ретінде енгізіңіз, ол автоматты түрде celcius күйіне орнатылады.

Басқа деректер өрісін қосыңыз және оны ph деп атаңыз. ppm немесе бөлшектерді белгілеу үшін қолданыңыз.

Судың сілтілігі мен қышқылдығын теңестіру үшін сутегінің рН немесе қуаты қолданылады. Температура рН мәніне әсер етуі мүмкін. Температураның жоғарылауы молекулалық тербелістердің жоғарылауымен байланысты, температураның жоғарылауымен байқалатын сутегі иондары сутегі байланысын қалыптастыру үрдісінің төмендеуіне байланысты артады, осылайша рН төмендеуіне әкеледі. Көбірек білу үшін

Әрекет ережелерін өткізіп жіберіңіз, өйткені бізге қажет емес.

Содан кейін манифест файлын іске қосыңыз.

4 -қадам: Сіздің қосымшаңызды жасаңыз

ARTIK Cloud Applications тармағына өтіп, жаңа қосымшаны нұқыңыз.

Әр қосымшаға ARTIK Cloud бірегей идентификаторын береді. Қолданушы идентификаторы OAuth2 кіру таңбалауышын алу үшін және қолданушыдан рұқсат берілген жағдайда бағдарламадан деректерді сұрау үшін қажет. Көбірек білу үшін

Қажетті бағдарлама атауын және аутентификацияның қайта бағыттау URL мекенжайын енгізіңіз. Ол осы қосымшаның пайдаланушыларын аутентификациялау үшін пайдаланылады, сондықтан кіру қажет болған жағдайда осы URL мекенжайына бағытталады. Үлгі үшін https:// localhost/8080/қолдандық.

Енді қосымшаны оқу мен жазуға рұқсат беріңіз, құрылғыға өтіңіз, содан кейін сақтаңыз.

Құттықтаймын, енді сіздің өтініміңіз бар!

5 -қадам: ARTIK бұлтын құрылғыға қосыңыз

Енді сіздің артқы жағыңыз дайын. Деректерді қарау үшін ARTIK Cloud Charts -ке өтуге рұқсат етіңіз.

Менің құрылғыларыма өтіп, басқа құрылғыны қосу түймесін басыңыз.

Бұрын жасалған жаңа құрылғы түрін іздеңіз және басыңыз, содан кейін құрылғыны қосу түймесін басыңыз.

Қосымша ақпаратты көрсету үшін қосылған құрылғы параметрлерін басыңыз.

Құрылғы идентификаторы мен белгісін келесі қадамдарда қажет болғандықтан ескеріңіз.

Оң жақ панельде деректерді қарау түймесін басыңыз.

Жабдық орнатылғаннан кейін диаграммада деректер болады.

ARTIK Cloud орнату үшін жасалды.:)

6 -қадам: Temp және PH сенсорларын MKR1000 -ге қосыңыз

Міне түйреуіш байланысы:

• GND температурасы MRK1000 GND дейін
• MKR1000 сандық түйреуішке шығу 1
• VCC температурасы MKR1000 5V дейін
• 4.7K резисторды Temp VCC және Temp OUT -ке қосыңыз
• pH GND - MRK1000 GND дейін
• PH OUT MKR1000 аналогтық түйреуіш 1
• рН VCC - MKR1000 5V дейін

Қосымша: Біз температура датчигін оңай ажырату үшін ерлер мен әйелдердің аудио қосқышын қолдандық.

Толық нұсқаулық үшін суреттерді қараңыз.

7 -қадам: Arduino IDE тақта менеджерін орнатыңыз

Егер сіз MKR1000 тақтасын орнатқан болсаңыз, бұл қадамды өткізіп жіберіңіз.

Arduino IDE ашыңыз.

Құралдар> Тақта> Тақта менеджері тармағына өтіңіз.

Содан кейін mkr1000 іздеңіз.

Arduino SAMD тақтасын орнатыңыз, ол Zero -ге де, MKR1000 -ге де қолдау көрсетеді.

8 -қадам: Қажетті кітапханаларды қосыңыз

Сенсорлар мен Wi -Fi жұмыс істеуі үшін бізге келесі кітапханалар қажет болады.

1. FlashStorage - рН калибрлеуінің ығысуын сақтау үшін қолданылады
2. ArduinoThread - сенсорларды бөлек жіпте оқу үшін қолданды.
3. ArduinoJson - біз мұны JSON деректерін ARTIK Cloud қызметіне жіберу үшін қолданамыз
4. WiFi101 - mkr1000 көмегімен Wi -Fi қосылымын қосу үшін қолданылады
5. ArduinoHttpClient - API -ге қосылуға арналған хост
6. OneWire - температура сенсорынан сандық кірісті оқу үшін қажет
7. DallasTemperature - Даллас температура сенсоры қажет кітапхана

Эскиз> Кітапхананы қосу> Кітапханаларды басқару тармағына өтіңіз

Бұл кітапханаларды іздеңіз және жүктеңіз.

9 -қадам: Arduino кодын жүктеңіз

Енді MKR1000 компьютеріне/ноутбукке қосыңыз.

Сіздің Arduino MKR1000 автоматты түрде анықтауы керек, әйтпесе жиынтық қолмен орнатылады.

Менің GitHub бағдарламалық жасақтаманы мына жерден жүктеңіз

Жеке ARTIK Cloud құрылғысының идентификаторы мен белгісін өзгертіңіз.

String deviceID = «бұлтты құрылғы идентификаторы»; // оқулықтан жасалған құрылғы идентификаторын осында қойыңыз String deviceToken = «artik cloud device token»; // оқулықтан жасалған құрылғы белгісін осында қойыңыз

Wi -Fi ssid/атын және құпия сөзді өзгертіңіз.

/** Wifi параметрі **/ #WIFI_AP «wifi ssid» анықтаңыз #WIFI_PWD «wifi құпия сөзін анықтаңыз»

Содан кейін бағдарламалық қамтамасыз ету кодын MKR1000 -ге жүктеп, бақылауды бастаңыз.

Мен тез арада кодтың қосымша оқулықтарын қосамын.

Сіздің WiFi интернет байланысы болуы керек

ARTIK бұлтына оралыңыз және жұмыс істейтін деректерді тексеріңіз.

Мен DFRobot -тан калибрлеу әдісін өз кодыма енгіздім.

Егер сіз рН датчигін калибрлегіңіз келсе, мұнда олардың 1 -әдісін орындаңыз.

Құттықтаймын! Сенсорларды бұлт арқылы сәтті қостыңыз!

10 -қадам: оны портативті етіп жасаңыз! - Алынатын температура сенсоры

Біз оны ажырату үшін температура сенсорының қосылымын өзгертуіміз керек.

Бұған резисторлардың сымдары мен ажыратылатын қосқыш кіреді.

Алдымен біз 4.7k резистор мен оның қосқыштарын қоямыз.

Мен 2.4kohms x 2 = 2.8k omhs қолдандым, себебі ол жоқ. Бірақ бәрібір біз жақсы.

1. MKR1000 -ден 170 -ке дейінгі түйісетін тақтаны орналастырыңыз, 5В түйреуіш тақтаның бірінші түйреуішінде болуы керек
2. 4.7k резисторды тақтаның соңғы түйреуіштеріне немесе бос түйреуіштеріне қойыңыз.
3. Резистордың бірінші ұшын 5В -ға қосқыш сым арқылы қосыңыз.
4. Екінші ұшын екінші жағындағы бос түйреуішке қосыңыз.
5. Бұл түйреуішті Digital Pin 1 -ге қосыңыз.

Егер сізде қиындықтар болса, жоғарыдағы суреттерді орындаңыз.

Келесі біздің ер дыбыс коннекторын температура сенсорына дәнекерлейді

1. Қызыл сым / VCC мыстан жоғары
2. Жасыл / GND орташа мыстан
3. Сары / Деректер төменгі мыс

Жоғарыдағы 4 -ші скриншотты қараңыз.

Келесі дәнекерлеуші әйел дыбыс қосқышы ПХД

1. Әйел коннекторын 4х5 дәнекерлеу саңылауы бар ПХД -ге салыңыз.
2. 3 істікшелі тақырыпты тесіктің соңғы қатарына салыңыз.
3. Аудио коннектордың ұшының түйреуішінің ұшын және 200 Ом -ды, ал екінші ұшын жақын орналасқан тақырып түйреуішіне салыңыз.
4. Аудио коннектордың қалған тақырып түйреуішін тақырып түйреуішіне дәнекерлеңіз.

Жоғарыдағы 5, 6, 7, 8 -ші скриншотты қараңыз. Мен қысқа тұйықталуды болдырмау үшін 200 сенсорлы сенсордың оң сымына сериясын қолдандым.

11 -қадам: оны портативті етіп жасаңыз! - Сенсорларды орналастыру

2х3 пластикалық контейнер алыңыз.

РН мен Температура датчиктерін оңай ажырату үшін жол тесігін жасаңыз.

1. Әйел коннекторы мен BNC коннекторының шеңбері бірдей шеңбер сызыңыз.
2. Олардың жақын немесе алыс емес екеніне көз жеткізіңіз.
3. Ыстық пышақ немесе кез келген бұрғылау құралымен шеңберді мұқият кесіңіз.
4. Ph Meter BNC қосқышы мен әйел дыбыс коннекторын салыңыз.
5. Әйелдік аудио коннекторлардың түйіспелі тақырыптарына Jumper сымдарын қосыңыз
6. Оларды оңай алып тастамау үшін оларды желіммен жабыстырыңыз.

12 -қадам: оны портативті етіп жасаңыз - MKR1000 қосылымдарын қосыңыз

РН датчигін қосыңыз:

1. PH метр датчиктерінің аналық атауынан MKR1000 -ге 3 өтпелі сымды қосыңыз
2. PH өлшегішті VCC -тен 5V -ге, GND -ден GND -ге және деректер штырын A1 -ге қойыңыз

Температура сенсорын қосу:

Температура сенсорын VCC -тен 5В -қа, GND -ден GND -ге және деректерді Breadboard -дің қосымша түйреуішіне қойыңыз, онда 4.7k резисторы цифрлық 1 -пинге қосылған

MKR1000 батареясын қосыңыз және контейнерді жабыңыз.

Соңында температура мен рН сенсоры қосылады.

Виола! Құттықтаймыз, сізде бассейнді бақылау құрылғысы бар!

13 -қадам: Соңында! Далада тест

MKR1000 қосылып, Wi -Fi желісіне қосылғаннан кейін ол сенсорлардан көрсеткіштерді жібере бастайды, Сандық PIN 13 жарық диоды әр сәтті жіберілгенде бір рет жыпылықтайды.

Біз аппараттық сенсорды жеке, қоғамдық және мектеп бассейнінде сынап көрдік.

Осы респонденттер пулынан деректерді жинау бізге аппараттық құралдардың мүмкіндіктерін талдауға мүмкіндік берді.

MKR1000 мен сенсорды қорапқа салу судың ластануын болдырмауға мүмкіндік береді.

Бұл арқылы сіз судың сапасын бақылап, қажетті химиялық заттарды қою арқылы оларды қалыпқа келтіре аласыз.

Бұл нұсқаулық адамдарға жеке бассейндегі судың сапасын бақылайтын құрылғыны жасауға көмектеседі деп үміттенемін. Бассейндегі су сапасының үздіксіз нашарлауы туралы ақпараттың жоғарылауы мүмкін, өйткені адамдар олардың қаншалықты қауіпсіз екенін тексерудің орнына ұсынылатын ыңғайлылыққа көбірек көңіл бөледі. Олар сонымен қатар қажетсіз ресурстарды құрбан етпей, су сапасын тексеруді тиімдірек және тиімді ету құралын ұсына отырып, қоғамға өз үлесін қосуға ниетті.

Оны қайталаудан тартынбаңыз және керемет нәрселер жасаудан бақытты болыңыз!:)