Oldalsó projekt: Víztisztasági tesztelő: 5 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Ez a projekt része volt a tantervemnek a Mérnöki alapelvek órán Berbawy asszonnyal. Mindannyiunknak 50 dollár költségvetést biztosított, hogy előállítsunk egy ésszerű projektjavaslatot, ami megvalósítható lenne, mégis kihívást jelent a képességeinkhez.

Ez a projekt a MakeMagezine.com ezen a modelljén alapul. A folyadék elektromos vezetőképességét méri, és a vezetőképesség alapján hangot ad ki. Minél erősebb a hang, annál tisztább a víz. Ez a feszültségosztó koncepcióján alapul. Minél vezetőképesebb a minta, annál nagyobb feszültség húzódik az áramkör felső része felé, távol a hangszórótól. Ez azt eredményezi, hogy a hangszóró kisebb feszültséget vesz, és csökkenti az általa kibocsátott hang hangerejét.

Az Arduino közegként szolgál az áramkör és a számítógép között, ahol a méréseket rögzítik. Ezt a projektet egy közelmúltbeli projekt inspirálta, amelyet egy olyan osztályban végeztem, amely bemutatta az Arduino -t és a kenyér -deszkázást. Előrelépésként, hogy kihívást jelenthessek magamnak és alkalmazzam a tanult fogalmakat, igyekeztem ezt a bonyolultabb projektet megvalósítani.

Kellékek

1. Kenyeretábla kettős busz

2. Arduino UNO

3. Jumper vezetékek

4. LM741 chipkészlet

5. 555 időzítő chip

6. 2-3 hüvelykes hangszóró

7. 10K ohmos potenciométer

8. LED

9. Patch zsinórok alligátor klipekkel

10. Karton (dobozszerkezethez)

11. fillérek (réz elektródák)

1. lépés: Az áramkör építése

Az első lépés az áramkör felépítése. Az ehhez az összeállításhoz használt áramkör kezdetben meglehetősen ijesztő volt számomra a bonyolultsága miatt. Mielőtt megérintené a fizikai áramkört, jobb, ha szimulációt vagy valamilyen leképezést készíthet az összetevőiről egy virtuális kenyértáblán, ami megkönnyíti a fizikai áramkör létrehozását. Erre a célra TinkerCAD -et használtam. A legegyszerűbb módja az áramkör lebontásának, ha két fő részre osztja: A felső részt az LM741 chip körül és az alsó részt az 555 időzítő és a hangszóró körül. Kezdetben ideiglenes áthidaló vezetékeket használtak a projektben, mivel könnyen mozgathatók és kezelhetők. Ezeket később a végső projektben az egyenes áthidaló huzalokkal helyettesítették. Ez megkönnyíti az áramkör elemeinek hibaelhárítását és nyomon követését. Ez a szakasz a leghosszabb ideig tartott, és csak a projekt legvégén fejeződött be.

2. lépés: Az áramkör beállítása (finomhangolás)

A kezdetleges kör befejezése után még finomabb beállításokra volt szükség. A potenciométert kalibrálni kellett, hogy a hangszóró által kibocsátott hang ne legyen túl halk vagy túl hangos. Amint korábban említettük, ez az a lépés, amikor az ideiglenes vezetékeket a végső áramkörben lévő állandóra cserélték. Ez elég sok időt vett igénybe a felhasznált vezetékek nagy száma miatt. A hangszóró vezetékeit is levágták, hogy a hangszórót a kenyértáblához csatlakoztató eszköz a lehető legkisebb legyen. Ezenkívül az áramkör esztétikájának javítása és a törés lehetőségének csökkentése érdekében az ellenállásokat és a LED -et lecsípték.

Tervben volt egy hangerő -érzékelő beépítése a hangszóró által keltett hang erősségének mérésére. Az érzékelő eredetileg az Arduino analóg porthoz lenne csatlakoztatva. Ezután egy Arduino programot hoznak létre az érzékelő számára, hogy felvegye a leolvasott értékeket. Ezt az ötletet később levágták, mivel az érzékelő nem úgy működött, ahogy tervezték, és helyébe egy számítógép került, amely a mikrofonon keresztül felveszi a leolvasott értékeket. Ez nem ideális, mivel a számítógép nagy és terjedelmes, de ez volt a legjobb megoldás.

3. lépés: Tesztelési fázis

Ez minden projekt életének egyik legfontosabb állomása, és néha nagyon bosszantó tud lenni. A problémák észlelése egy ilyen áramkörben nagyon időigényes és frusztráló lehet. Ebben az esetben a LED használata nagyon hasznos lehet. Ha egy LED -et helyez az alkatrészbe minden egyes sorozat -elemre, akkor ellenőrizhető, hogy áram folyik -e az áramkör ezen részén.

Ez a fázis volt az az időszak, amikor a legtöbb jelentős változtatást végrehajtották a projekten. A változások, mint például az 5V -os bemenet helyett a 9V -os bemenet, az egyik változás volt ebben a szakaszban. A 9V bemenet nagyon hangos hangot adott ki a hangszóróból. Ha az Arduino tápellátását 5 V -ra változtatta, sokkal jobban működött.

4. lépés: A doboz

A projektnek ez a része az esztétika érdekében készült, és kompaktabbá és könnyebben kezelhetővé tette. Ez a lépés semmilyen módon nem volt hatással a projekt működésére. A doboz kartonból készült, a teteje és az egyik oldala nyitva maradt, így könnyedén ki- és be lehet csúsztatni az alkatrészeket. Ezt szem előtt tartva történt, hogy az Arduino kábelt könnyen csatlakoztatni kell az áramkörhöz. Ezenkívül ez a kialakítás vizuálisan vonzóbbá teszi az áramkört. Lézeres vágódobozt kellett volna készítenem fából, de a Covid-19 miatt kifogyott az idő az osztályból.

5. lépés: Hitelek

Ez a projekt nem jöhetett volna létre Berbawy asszony nélkül, aki biztosította a projekt finanszírozását és anyagait. Ezenkívül hálás vagyok Svennek és Davidnek, akik segítettek a projekt elkészítésében, hasznos tanácsokkal és útmutatással bizonyos részek működéséről.