Vízminőség -ellenőrzés az MKR1000 és az ARTIK Cloud segítségével: 13 lépés (képekkel)

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:48

Bevezetés

A projekt elsődleges célja az MKR1000 és a Samsung ARTIK Cloud használata az uszodák pH -jának és hőmérsékletének megfigyelésére.

Hőmérséklet -érzékelőt és pH -t vagy hidrogénérzékelő teljesítményét fogjuk használni a víz lúgosságának és savasságának mérésére.

A hőmérséklet mérése kötelező, mert befolyásolhatja a pH szintjét. Bármely oldat hőmérsékletének emelkedése a viszkozitás csökkenéséhez és az oldatban lévő ionok mobilitásának növekedéséhez vezet. Mivel a pH a hidrogénion -koncentráció mértékegysége, az oldat hőmérsékletének változását a későbbi pH -változás tükrözi (1).

A hőmérséklet ph -szintre gyakorolt hatásai a következők.

• Hőmérséklethatások, amelyek csökkentik az elektróda pontosságát és válaszsebességét.
• A hőmérsékletváltozási együttható hatása az érzékelő által mért anyagra, legyen az kalibrációs puffer vagy minta.

Olvass tovább

Miért kell kiegyensúlyoznunk medencéinket?

Ez egy hosszú vita lesz. Ezt átugorhatod az 1. lépéshez:)

Úszómedencék, vagy legalábbis mesterséges öntözőnyílások fürdéshez és úszáshoz-i. E. 2600-ig nyúlnak vissza. minimum. Azonban főleg a potenciális mikrobák, mint például a medencében úszó emberek, állatok, például kutyák, elhullott vadon élő állatok és az ingatlan környékéről származó törmelékek, például levelek, fű és por miatt az úszómedencék gyakran szennyezve vannak, és így számos területet tartalmaznak baktériumok és algák, amelyek egészségügyi problémákat, például fül-, orr- és torokfertőzést okozhatnak. Ennek elkerülése vagy legalábbis minimalizálása érdekében az úszómedencéket rendszeresen karbantartják szűréssel, klórozással, teljes lúgossággal, kalcium keménységgel és pH -szint szabályozással.

A pH -t úgy tekinthetjük, mint a hidrogén erejének - vagy teljesebben - a hidrogénion koncentrációjának erejét. Ez azt is jelzi, hogy az uszoda vize mennyire savas/ lúgos. A pH -tartomány 0,0 és 14,0 között van. Az ideális pH -tartomány az uszoda vizében 7,2 és 7,8 között van. A 7,0 pH semleges - 7,0 alatt savas, 7,0 felett lúgos. Ha a pH -szintet ugyanazon a szinten tartjuk, mint a szemünket, ami jellemzően 7,2-7,4, akkor az égő szemek mellékhatásai minimálisra csökkennek.

Ha a medence túl savas, elkezdi feloldani a felületet, és olyan érdességet hoz létre, amely ideális a medence algák növekedéséhez. Hasonló eredmény következik be a csempézett úszómedencék fugázásakor is. A fémek is korrodálódnak, ideértve az uszodaberendezéseket, csőszerelvényeket, szivattyúcsatlakozásokat és hasonlókat. Ezekből a felületekből, habarcsokból és fémkorróziókból szulfátok képződnek. Ezek a szulfátok a vízből az uszoda falaira és padlójára kerülnek, csúnya barna és fekete foltokat okozva. Ezenkívül a klór, amelyet fertőtlenítőszerként használnak az uszoda vizében, aktiválódik, nagyon gyorsan elveszik a légkörben, és így használhatatlanná válik, mivel elveszíti a víz fertőtlenítő képességét. Végül az úszók szeme és orra ég, fürdőruhája elhalványul és elpusztul, bőrük kiszárad és viszket.

Másrészt, ha a víz túl lúgos, az uszoda vizében lévő kalcium egyesül a karbonátokkal, és vízkő képződik, ami leginkább azon a vízvonalon látható, ahol a por és a szennyeződés csapdába esik, és idővel feketévé válik. Az uszoda vize is zavarossá vagy zavarossá válik, mivel elveszíti csillogását. A kalcium -karbonát szintén hajlamos a lerakódásra az uszoda szűrőjének homokján, hatékonyan cementgé alakítva azt. Tehát ha az uszoda homokszűrője cementszűrővé válik, elveszíti képességét, hogy felfogja a szennyeződéseket a medence vizéből. Egy másik hatás, amelyet meg kell jegyezni, hogy a pH emelkedésével elveszik a klór ereje az idegen részecskékre. Példa erre, hogy a pH -érték 8,0, a medence csak az adagolt klór 20% -át használhatja fel. Végül a lúgos úszómedence vizében az úszók szeme és orra is éghet, és a bőrük is kiszáradhat és viszkethet.

Kiálts a csoporttársaimnak, Alyssonnak és Airának ezért a fantasztikus kutatásért.

1. lépés: Gyűjtse össze a szükséges anyagokat és szoftvereket

1. Arduino / Genuino MKR1000
2. Arduino IDE
3. Samsung Artik Cloud -fiók
4. Jumper vezetékek
5. 3 férfi tűs fejléc
6. 170 tűs Beardboard
7. DFRobot pH -mérő
8. DS18B20 vízálló hőmérséklet -érzékelő
9. 4.7K ellenállás x1
10. 200 ohmos ellenállás
11. 2x3 hüvelykes műanyag tartály
12. férfi és női audio csatlakozó
13. Forrasztópáka és ólom
14. Kis forrasztó NYÁK

Mivel a 4.7k ellenállás elfogyott, 2.4k x 2 = 4.8k ohm -ot használtam

2. lépés: Hozza létre az ARTIK felhőeszköz típusát

Regisztráljon az ARTIK Cloud szolgáltatással. Lépjen a fejlesztői webhelyre, és hozzon létre új "eszköztípust".

Az ARTIK Cloud eszközei lehetnek érzékelők, készülékek, alkalmazások, szolgáltatások stb. Általában egy felhasználónak egy vagy több eszköze lesz, és az eszközök üzeneteket küldhetnek, vagy üzeneteket küldhetnek az ARTIK Cloud -ba. tudj meg többet

Ezután adja meg a kívánt megjelenítést és egyedi nevet.

3. lépés: Hozzon létre új jegyzéket az eszköztípushoz

Hozzon létre új manifestet az eszköz típusán.

Az eszköztípushoz társított Manifest az adatok szerkezetét írja le. Amikor egy alkalmazás vagy eszköz üzenetet küld az ARTIK Cloud -nak, a Manifest egy karakterláncot vesz az adatoknak megfelelő bemenetként, és megjeleníti az ARTIK Cloud által tárolható normalizált mezők/értékek listáját. tudj meg többet

Adja meg a hőmérsékletet adatmezőként, és automatikusan Celsius -ra áll.

Adjon hozzá egy másik adatmezőt, és nevezze el ph -nak. jelöléshez használjon ppm -t vagy alkatrészeket.

ph vagy a hidrogén teljesítménye a víz lúgosságának és savasságának kiegyensúlyozására szolgál. A hőmérséklet befolyásolhatja a ph értékét. A hőmérséklet emelkedése fokozott molekuláris rezgésekkel jár, a hőmérséklet emelkedésével a megfigyelhető hidrogénionok is nőnek, mivel csökken a hidrogénkötések kialakulásának tendenciája, ami a pH csökkenéséhez vezet. tudj meg többet

Hagyja ki a cselekvési szabályokat, mert nem lesz rá szükségünk.

Ezután aktiválja a jegyzékfájlt.

4. lépés: Hozza létre az alkalmazást

Keresse meg az ARTIK Cloud Applications oldalt, és kattintson az új alkalmazásra.

Az ARTIK Cloud minden alkalmazáshoz egyedi azonosítót rendel. Alkalmazásazonosító szükséges az OAuth2 hozzáférési jogkivonat beszerzéséhez és az adatok kéréséhez egy alkalmazástól, feltéve, hogy a felhasználó hozzáférést biztosított. tudj meg többet

Adja meg a kívánt alkalmazásnevet és a hitelesítési átirányítási URL -t. Vegye figyelembe, hogy a hitelesítési átirányítási URL -cím kötelező. Az alkalmazás felhasználóinak hitelesítésére szolgál, ezért erre az URL -re fog átirányítani, ha bejelentkezésre van szükség. A mintaként a https:// localhost/8080/címet használtuk.

Most állítsa be az alkalmazás engedélyét az olvasásra és írásra, navigáljon az eszközére, majd mentse.

Gratulálunk, most megvan a jelentkezés!

5. lépés: Csatlakoztassa az ARTIK Cloud -ot az eszközéhez

Most, hogy a háttérprogram készen áll. Lépjen az ARTIK felhő diagramjaira az adatok megtekintéséhez.

Keresse meg az eszközeimet, és kattintson a másik eszköz csatlakoztatása lehetőségre.

Keresés és kattintson a korábban létrehozott új eszköztípusra, majd kattintson az eszköz csatlakoztatása elemre.

További információk megjelenítéséhez kattintson a csatlakoztatott eszköz beállításaira.

Jegyezze fel az eszköz azonosítóját és a tokent, mivel szüksége lesz rájuk a következő lépések során.

A jobb oldali panelen kattintson az adatok megtekintése lehetőségre.

Miután a hardver elkészült, a diagram adatokkal fog rendelkezni.

Kész az ARTIK Cloud beállításához.:)

6. lépés: Csatlakoztassa a hőmérséklet- és PH -érzékelőket az MKR1000 -hez

Itt a pin csatlakozás:

• Hőmérséklet GND - MRK1000 GND
• Hőmérséklet OUT az MKR1000 digitális tüskére 1
• Hőmérséklet VCC - MKR1000 5V
• Csatlakoztasson egy 4.7K ellenállást a Temp VCC és Temp OUT kimenetekhez
• pH GND - MRK1000 GND
• pH OUT az MKR1000 analóg tüskéhez 1
• pH VCC - MKR1000 5V

Opcionális: Audio hüvelyes és hüvelyes csatlakozót használtunk a hőmérséklet -érzékelő könnyű levételéhez.

Nézze meg a képeket a részletesebb utasításért.

7. lépés: Az Arduino IDE Board Manager beállítása

Ha már telepítette az MKR1000 kártyát, hagyja ki ezt a lépést.

Nyissa meg az Arduino IDE -t.

Lépjen az Eszközök> Tábla> Fórumkezelő menüpontra.

Ezután keressen rá az mkr1000 kifejezésre.

Telepítse az Arduino SAMD kártyát, amely támogatja mind a Zero, mind az MKR1000 -et.

8. lépés: A szükséges könyvtárak hozzáadása

Annak érdekében, hogy az érzékelőink és a wifi működjenek, szükségünk lesz a következő könyvtárakra.

1. FlashStorage - a pH -kalibrálás eltolásának mentésére szolgál
2. ArduinoThread - arra használta, hogy külön szálban olvassa az érzékelőket.
3. ArduinoJson - ezt használjuk a JSON adatok küldésére az ARTIK Cloud -ba
4. WiFi101 - a wifi kapcsolat engedélyezésére szolgál az mkr1000 segítségével
5. ArduinoHttpClient - gazdagép az API -hoz való csatlakozáshoz
6. OneWire - szükséges a hőmérséklet -érzékelő digitális bemenetének olvasásához
7. DallasTemperature - Dallas hőmérséklet -érzékelő szükséges könyvtár

Navigáljon a Vázlat> Könyvtár felvétele> Könyvtárak kezelése lehetőséghez

Keresse meg ezeket a könyvtárakat, és töltse le őket.

9. lépés: Töltse fel az Arduino kódot

Most csatlakoztassa az MKR1000 -et a számítógépéhez/laptopjához.

Az Arduino automatikusan észleli az MKR1000 készüléket. Ellenkező esetben a beállítás manuálisan történik.

Töltse le a szoftvert a GitHub -ról itt

Módosítsa saját ARTIK Cloud eszköz -azonosítóját és tokenjét.

String deviceID = "cikk felhőazonosító"; // ide helyezze az eszköz azonosítóját az oktatóanyagból létrehozva String deviceToken = "artik cloud device token"; // ide helyezze eszközének tokenjét, amely az oktatóanyagból jött létre

Változtassa meg saját wifi -ssidjét/nevét és jelszavát.

/** Wifi beállítás **/ #define WIFI_AP "a wifi ssid" #define WIFI_PWD "wifi jelszó"

Ezután töltse fel a szoftverkódot az MKR1000 eszközre, és indítsa el a megfigyelést.

Hamarosan további oktatóanyagokat adok hozzá a kódhoz.

A WiFi -nek internetkapcsolattal kell rendelkeznie

Térjen vissza az ARTIK Cloud szolgáltatáshoz, és ellenőrizze a futó adatokat.

A DFRobot kalibrálási módszerét integráltam a kódomba.

Ha kalibrálni szeretné a pH -érzékelőt, kövesse az 1. módszert itt.

Gratulálunk! Sikeresen csatlakoztatta érzékelőit a felhő felett !.

10. lépés: Tedd hordozhatóvá! - Levehető hőmérséklet -érzékelő

Át kell alakítanunk a hőmérséklet -érzékelő csatlakozását, hogy levehető legyen.

Ez magában foglalja az ellenállások bekötését és a levehető csatlakozót.

Először a 4.7k ellenállást és a csatlakozókat helyezzük el.

2.4kohm x 2 = 2.8k omh -t használtam, mivel elfogyott. De akkor is jók vagyunk.

1. Helyezze az MKR1000 - 170 tűs kenyértáblát, az 5 V -os tűnek a tábla első tűjén kell lennie
2. Helyezze a 4,7 k ellenállást a kenyérlap utolsó csapjaira vagy üres csapjaira.
3. Csatlakoztassa az ellenállás első végét 5 V -ra az áthidaló vezeték segítségével.
4. Csatlakoztassa a második végét egy üres csaphoz a másik oldalon.
5. Csatlakoztassa a tűt az 1 -es digitális tűhöz.

Ha nehézségei vannak, kövesse a fenti képeket.

Következő Forrasztás a férfi audio csatlakozónkat a hőmérséklet -érzékelőhöz

1. Piros huzal / VCC a felső rézhez
2. Zöld / GND a középső rézhez
3. Sárga / Adatok az alsó rézhez

Lásd fent a 4. képernyőképet.

Ezután forrasztja a női audiocsatlakozót a NYÁK -ba

1. Helyezze a hüvelyes csatlakozót 4x5 forrasztónyílással ellátott NYÁK -ba.
2. Helyezze be a 3 tűs fejlécet a furat utolsó sorába.
3. Helyezzen be 200 omh -t és az audiocsatlakozó tűhegesztő végét, a második végét pedig a legközelebbi fejrészhez.
4. Forrasztja az audiocsatlakozó fennmaradó fejlécét a fejrészhez.

Lásd fent az 5., 6., 7., 8. képernyőképet. A rövidzárlat elkerülése érdekében 200 ohm -ot használtam a hőmérséklet -érzékelő pozitív vezetékébe.

11. lépés: Tedd hordozhatóvá! - Az érzékelők elhelyezése

Szerezd meg a 2x3 műanyag edényt.

Készítsen lyukat a pH és a hőmérséklet szonda érzékelők könnyű eltávolításához.

1. Rajzoljon egy kört a női csatlakozó és a BNC csatlakozó azonos kerületével.
2. Ügyeljen arra, hogy ne legyenek olyan közel vagy távol.
3. Óvatosan vágja le a kört forró késsel vagy bármilyen kívánt fúrószerszámmal.
4. Helyezze be a ph -mérő BNC -csatlakozóját és a női audiocsatlakozót.
5. Adjon hozzá Jumper vezetékeket a női audiocsatlakozók tűfejléceihez
6. Ragassza össze őket, hogy ne lehessen könnyen eltávolítani.

12. lépés: Tedd hordozhatóvá - add hozzá az MKR1000 kapcsolatokat

Csatlakoztassa a pH -érzékelőt:

1. Csatlakoztasson 3 áthidaló vezetéket a ph -mérő érzékelőinek női csatlakozójából az MKR1000 -hez
2. Helyezze a VCC ph -mérőt 5V -ra, a GND -t a GND -re és az adatcsapot az A1 -re

Csatlakoztassa a hőmérséklet -érzékelőt:

Helyezze a VCC hőmérsékletérzékelőt 5 V -ra, a GND -t a GND -re, és az adatokat a Breadboard extra tüskéjére, ahol a 4,7 k -os ellenállás csatlakozik az 1 -es digitális tűhöz

Csatlakoztassa az MKR1000 akkumulátorát, és fedje le a tartályt.

Végül csatlakoztassa a hőmérséklet- és pH -érzékelőt.

Brácsa! Gratulálunk, most már rendelkezik medencefigyelő készülékével!

13. lépés: Végül! Teszt a terepen

Amint az MKR1000 be van kapcsolva és csatlakozik a wifi -hez, elkezdi a mérések küldését az érzékelőkről, A digitális tüske 13 LED -je egyszer sikeres elküldéskor villog.

A hardver érzékelőt teszteltük a magán-, nyilvános és iskolai uszodában.

Az adatok összegyűjtése ezekből a válaszadókból lehetővé tette számunkra, hogy elemezzük a hardver képességeit.

Az MKR1000 és az érzékelő dobozra helyezése lehetővé teszi a vízszennyeződés elkerülését.

Ezzel figyelemmel kísérheti a víz minőségét, és normalizálhatja a kívánt vegyszerek elhelyezésével.

Reméljük, hogy ez az oktatható oktatóanyag segít az embereknek saját DIY úszómedence vízminőség -ellenőrző eszközének elkészítésében. Lehet, hogy egyre nagyobb lesz a tudatosság az uszoda vízminőségének folyamatos romlásával kapcsolatban, mivel az emberek hajlamosak inkább a kínált szolgáltatásokra összpontosítani, ahelyett, hogy ellenőriznék biztonságukat. Azzal is szándékoznak hozzájárulni a közösséghez, hogy eszközöket tudnak biztosítani a vízminőség vizsgálatának hatékonyabbá és eredményesebbé tétele érdekében, az erőforrások felesleges feláldozása nélkül.

Nyugodtan ismételje meg, és készítsen jó dolgokat!:)