VYROBTE SI SVOJ VLASTNÝ SYSTÉM MONITOROVANIA PH A SALINITY S LED INDIKÁTORMI: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

V tomto projekte vyrobíme monitorovací systém pH a slanosti/vodivosti s LED indikátormi. Používajú sa senzory pH a salinity od spoločnosti Atlas Scientific. Prevádzka prebieha pomocou protokolu I2C a hodnoty sa zobrazujú na sériovom monitore Arduino.

LED diódy sa rozsvietia, ak hodnoty snímača prekročia preddefinované limity. V tomto prípade sú limity nasledujúce: Ak hodnota vodivosti prekročí 500 μS/cm, rozsvieti sa žltá dióda LED; ak hodnota pH prekročí 10, rozsvieti sa červená LED dióda. Použitie diód LED ponúka ukážku toho, ako je možné údaje zo senzorov použiť na spustenie iného hardvéru.

UPOZORNENIA:

Atlas Scientific nevyrába spotrebnú elektroniku. Toto zariadenie je určené pre elektrotechnikov. Ak nie ste oboznámení s elektrotechnikou alebo programovaním vstavaných systémov, tieto produkty nemusia byť pre vás

Toto zariadenie bolo vyvinuté a testované pomocou počítača so systémom Windows. Nebolo testované na počítačoch Mac, Atlas Scientific nevie, či sú tieto pokyny kompatibilné so systémom Mac

VÝHODY:

• Hodnoty pH a slanosti v reálnom čase.
• Možno rozšíriť tak, aby zahŕňal viac typov senzorov EZO spoločnosti Atlas.
• Schopnosť používať údaje zo senzorov na ovládanie iného hardvéru.
• Minimálne znalosti programovania sú potrebné, pokiaľ neplánujete úpravu projektu.

MATERIÁLY:

• 1- Doska Arduino Uno alebo STEMTera
• Breadboard (Ak sa doska STEMTera nepoužíva)
• Prepojovacie vodiče
• 1- Sada senzorov pH
• 1- Súprava senzora slanosti
• 1- Inline izolátor napätia
• 2- LED diódy
• 2- 220 Ω odpory

Krok 1: POŽIADAVKY NA MONTÁŽ

a) Kalibrujte senzory. Každý senzor má jedinečný kalibračný proces. Pozrite sa na nasledujúce informácie: Ezo pH list, Ezo EC list.

b) Nastavte protokol senzorov na I2C. Každý snímač potrebuje jedinečnú adresu I2C. V súlade so vzorovým kódom tohto projektu sa používajú nasledujúce adresy: adresa senzora pH je 99 a adresa senzora slanosti je 100. Informácie o tom, ako prepínať medzi protokolmi a priradiť adresy, nájdete v tomto ODKAZE.

Kalibráciu a prepnutie na I2C MUSÍTE vykonať pred implementáciou senzorov do tohto projektu

Krok 2: MONTÁŽNY HARDWARE

Pripojte hardvér podľa schémy vyššie.

Môžete použiť dosku Arduino UNO alebo STEMTera. Doska STEMTera bola v tomto projekte použitá pre svoj kompaktný dizajn, kde je Arduino kombinovaný s doskou.

Rezistory 220 Ohm obmedzujú prúd na LED diódy a zabraňujú ich vyfukovaniu.

Inline izolátor napätia izoluje obvod pH od obvodu slanosti, čím ho chráni pred akýmkoľvek elektrickým rušením (šumom), ktoré môže pochádzať zo senzora slanosti alebo inej elektroniky v systéme.

Krok 3: Načítajte program do ARDUINO

Kód pre tento projekt využíva prispôsobenú knižnicu a hlavičkový súbor pre obvody EZO v režime I2C. Aby ste mohli kód použiť, budete ich musieť pridať do svojho IDE Arduino. Nasledujúce kroky zahrnujú proces vytvorenia tohto doplnku do IDE.

a) Stiahnite si Ezo_I2c_lib, priečinok zip z GitHub do svojho počítača.

b) Na počítači otvorte Arduino IDE (IDE si môžete stiahnuť z TU, ak ho nemáte). V IDE prejdite na Skica -> Zahrnúť knižnicu -> Pridať. ZIP knižnicu -> Vyberte priečinok Ezo_I2c_lib, ktorý ste si práve stiahli. Teraz sú zahrnuté príslušné súbory.

c) Skopírujte kód z pH_EC_led_indicator na svoj pracovný panel IDE. Prístup k nemu máte aj z vyššie stiahnutého priečinka Ezo_I2c_lib zip.

d) Zostavte a nahrajte kód pH_EC_led_indicator na dosku Arduino Uno alebo StemTera.

e) Vo svojom IDE prejdite na Nástroje -> Sériový monitor alebo stlačte Ctrl+Shift+M na klávesnici. Sériový monitor sa otvorí. Nastavte prenosovú rýchlosť na 9600 a zvoľte „Návrat vozíka“

Krok 4: DEMONSTRÁCIA

Zhrnutie experimentu uvedené vo videu:

• Zmeria sa počiatočné pH a EC vody.
• Do vody sa pridá určité množstvo NaCl (soli), hodnota vodivosti stúpne a akonáhle prekročí 500 μS/cm, rozsvieti sa žltá dióda LED.
• Potom sa do kadičky naleje trochu roztoku pH UP, pH sa zvýši a po prekročení 10 a rozsvietení červenej diódy LED.
• Nakoniec sa pridá určité množstvo DOLU a pH sa zníži. Keď je hodnota nižšia ako 10, červená dióda LED zhasne.