ARDUINO PH METER: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Бұл жобада біз Atlas Scientific пен Arduino Uno гравитациялық аналогты рН тізбегі мен зондты қолдана отырып, рН өлшегішін жасаймыз. Көрсеткіштер сұйық кристалды дисплейде (СКД) көрсетіледі.

Ескерту:

- Бұл есептегіш Windows компьютерінде жасалған. Ол Mac жүйесінде тексерілмеген. - Корпус су өткізбейді.

МАТЕРИАЛДАР

• 1 - Ардуино Уно
• 1 - гравитациялық аналогты рН сенсоры
• 1 - рН зонд
• 1 - 20х4 СКД модулі
• 1 - 158x90x60 мм корпус
• 1 - шағын тақта
• Өткізгіш сымдар
• Акрил парағы (плексиглас)
• 4 - 11 мм қысқыштар мен бұрандалар (рН датчигімен бірге жеткізіледі)
• 1 - 220Ω және 1 - 1кО резисторлар

ҚҰРАЛДАР

Бұрғылау, бұрғылау қондырғылары, гипсокартонға арналған кескіштер, файлдар, бұрағыштар, үстел үстіндегі виска, таспалы аралар, желім пистолеті мен желім таяқшасы, дәнекерлеуіш пен дәнекерлеуіш, сандық калибр, сызғыш.

1 -қадам: тұрғын үйді дайындау

Қауіпсіздік: Аспаптармен/машиналармен жұмыс жасағанда абай болуды және көзілдірік, қолғап және респиратор сияқты тиісті қауіпсіздік құралдарын киюді ұмытпаңыз.

Қолданылатын корпус - бұл ABS пластикалық қоршауы. Оны рН өлшегіш үшін өзгерту керек.

СКД үшін тесікті кесіңіз

а) СКД корпустың жоғарғы бөлігіне (қақпағына) орналастырылған. Қақпақта 98х40 мм тіктөртбұрышты ортаға қойыңыз.

б) Бөлікті висканың ішіне салыңыз және белгіленген төртбұрышта 3,2 мм (1/8 дюйм) ұшқыш тесік бұрғылаңыз.

в) Бұл ұшатын тесікті гипсокартонды кесетін 3,2 мм (1/8 дюймдік) биттік нүктенің бастапқы нүктесі ретінде қолданыңыз. Бұл кішкене жұмыс болғандықтан, біз битті гипсокартон кескіш машинадан гөрі қолмен бұрғылайтын боламыз. сызықтардың орнына тіктөртбұрыш, өйткені бұл бұрғылау арқылы тікелей кесу қиын болуы мүмкін.

г) Содан кейін, қолмен салынған файлды пайдаланып, артық материалды алып тастап, төртбұрышты қажетті өлшемге келтіріңіз.

BNC қосқышы мен Arduino порттары үшін тесіктерді кесіңіз

BNC коннекторы мен Arduino порттарына арналған саңылаулар корпустың төменгі бөлігінің жағында орналасқан.

а) Жоғарыда берілген өлшемдерді қолдана отырып, шеңбердің ортаңғы нүктесін және екі төртбұрыштың контурын белгілеңіз.

б) Бөлшекті витаға салыңыз және саңылауларды кесіңіз. Дөңгелек тесік бұрғылардың көмегімен жасалады. Төртбұрыштар СКД ашылуын жасау үшін қолданылатын ұқсас процесті орындау арқылы жасалады.

Бөлшектерді орнату үшін негізгі тақтаны орнатыңыз

Негізгі тақта Arduino, рН датчигі мен шағын тақтаны орнатуға арналған. Қалыңдығы 6,4 мм (1/4 дюйм) акрил парағы қолданылады.

а) Таспалы араның көмегімен акрилді 135х62,5 мм етіп кесіңіз.

б) Суретте көрсетілгендей төрт тесіктің орнын белгілеңіз. Диаметрі 2,38 мм (3/32 дюйм) тесіктерді бұрғылаңыз. Пластинаның бір жағындағы тесіктерді 3 мм тереңдікке және диаметрі 4,4 мм (11/64 «) бұраңыз. Бұрандалар бекітпелерді ұстап тұру үшін бекітілген кезде тегіс астыңғы бетті сақтау үшін қажет.

в) Берілген бұрандаларды қолданып, 11 мм бекіткіштерді бекітіңіз. РН сенсоры 4 бекіткіш пен бұрандамен бірге келеді. Олардың екеуін Arduino үшін пайдаланыңыз.

2 -қадам: Электрониканы корпусқа орнатыңыз

1) Негізгі тақтаны корпустың төменгі бөлігіне салыңыз. Бұрандалармен немесе ыстық желіммен ұстаңыз.

2) РН датчигін негізгі тақтаға орнатыңыз. Бұрандалармен кедергілерге сенімді болыңыз.

3) Arduino Uno -ны негізгі тақтаға орнатыңыз. Бұрандаларды бекіту үшін бекітіңіз.

4) Шағын нан тақтасын негізгі табаққа қосыңыз.

5) Үстіңгі түйреуіштерді СКД -ге дәнекерлеңіз (түйреуіштер берілген). СКД -ны корпустың жоғарғы бөлігіне салыңыз және экранды орнында ұстау үшін ыстық желімді қолданыңыз.

3 -қадам: Электрониканы бірге қосыңыз

Сымның компоненттері жоғарыдағы схемада көрсетілген.

1kΩ және 220Ω үшін шағын тақтаны және Arduino 5V және жерге қосқыштарды тарату үшін пайдаланыңыз.

Екі резистор экран контрастын орнату үшін қолданылады.

Деректер кестелері

Гравитация рН сенсоры, рН зонд

4 -қадам: Жинауды аяқтаңыз

Сымдарды салу аяқталғаннан кейін:

а) Корпустың жоғарғы және төменгі бөліктерін берілген бұрандалармен біріктіріңіз.

б) Зондты BNC коннекторына қосыңыз.

5 -қадам: Arduino Uno -ға кодты жүктеңіз

Бұл жобаның коды теңшелген кітапханалар мен тақырып файлдарын қолданады. Кодты пайдалану үшін оларды Arduino IDE -ге қосу керек болады. Төмендегі қадамдар IDE -ге осы толықтыруды енгізу процесін қамтиды.

а) Arduino -ны компьютерге қосыңыз және IDE -ді ашыңыз. IDE осы сілтемеде жоқ болса, оны жүктеуге болады. Tools -> Board -> Arduino/Genuino Uno тармағына өтіңіз. Құралдар -> Порт -тармағына өтіңіз, Arduino қосылған портты таңдаңыз.

b) Сұйық кристалды дисплей кітапханасын қосыңыз: IDE -де Sketch -> Кітапхананы қосу -> Кітапханаларды басқару тармағына өтіңіз. Кітапхана менеджерінің іздеу жолағына «сұйық кристалды» енгізіңіз. «Arduino, Adafruit құрастырған LiquidCrystal» деп аталатын пакетті іздеңіз. Ол орнатылуы мүмкін немесе орнатылмауы мүмкін. Олай болмаса, пакетті таңдап, орнатуды басыңыз.

c) Atlas Gravity сенсорының кітапханасын қосыңыз: zip файлын келесі сілтемеден жүктеңіз. Файл «Atlas_gravity.zip» ретінде сақталады. IDE -де Sketch -> Кітапхананы қосу -> ZIP кітапханасын қосу тармағына өтіңіз. «Atlas_gravity.zip» файлын табыңыз және қосуды таңдаңыз.

d) Әрі қарай, біз рН өлшегішінің кодын қосуымыз керек. Осы сілтемедегі кодты IDE жұмыс тақтасына көшіріңіз.

e) Кодты құрастырыңыз және Arduino -ға жүктеңіз.

f) Содан кейін рН көрсеткіштері СКД экранында көрсетіледі. Сондай -ақ, көрсеткіштерді сериялық монитордан көруге болады. Сериялық мониторды ашу үшін Tools -> Serial Monitor өтіңіз немесе пернетақтадағы Ctrl+Shift+M пернелерін басыңыз. Бауд жылдамдығын 9600 -ге орнатыңыз және «Тасымалдауды қайтару» таңдаңыз.

6 -қадам: PH сенсорын калибрлеңіз

Ескерту: Егер сіз Arduino үшін сыртқы қуат көзін пайдалануды жоспарласаңыз, калибрлеуді бастамас бұрын оны Arduino -ға қосыңыз. Бұл анықтамалық деңгейлердің дұрыс орнатылуын қамтамасыз етеді, бұл дұрыс калибрлеуге көмектеседі.

Бұл рН өлшегішті бір, екі немесе үш баллдық калибрлеуге калибрлеуге болады. Стандартты буферлік ерітінділер (рН 4, 7 және 10) қажет

Сериялық монитор калибрлеу процесі үшін қолданылады. Қолданушы тұрақтандыруға келгенде және сәйкес пәрмендерді жібергенде көрсеткіштердің біртіндеп өзгеруін бақылай алады.

Калибрлеу деректері Arduino EEPROM -да сақталады.

Назар аударыңыз, алдымен рН 7 калибрлеуін жүргізу керек.

Калибрлеу командалары

Орташа ұпай: кал, 7

Төмен нүкте: кал, 4

Жоғары ұпай: кал, 10

Айқын калибрлеу: таза, таза

Қадамдар

а) Ылғал бөтелкені алыңыз және рН зондын шайыңыз.

б) РН 7 ерітіндісінің бір бөлігін шыныаяққа құйыңыз. Зондтың сезімтал аймағын жабуға жеткілікті екеніне көз жеткізіңіз.

в) Зондты шыныаяққа салып, ауаны шығару үшін айналасында араластырыңыз. Сериялық монитордағы көрсеткіштерді қадағалаңыз. Көрсеткіштер тұрақтанғанша зондты ерітіндіге қойыңыз (бір оқудан екіншісіне кішігірім қозғалыс қалыпты)

d) Көрсеткіштер тұрақтанғаннан кейін сериялық мониторға cal, 7 пәрменін енгізіңіз. РН 7 -ге калибрлеу аяқталды.

PH4 және pH10 үшін a-d қадамдарын қайталаңыз. Әр түрлі буферлік шешімдерге өту кезінде зондты шаюды ұмытпаңыз.

Температураны өтеу туралы не деуге болады?

Бұл жобада қолданылатын сенсор +/- 0,2%дәлдікке ие. РН өлшегіш 7 - 46 ° C температура диапазонында дәлдікте жұмыс істейді. Бұл диапазоннан тыс жерде температураны өтеу үшін есептегішті өзгерту қажет болады. Ескертпе: рН зондына 1 - 60 ° C диапазонында әсер етуге болады.