ARDUINO PH MÉTER: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ebben a projektben asztali pH -mérőt készítünk az Atlas Scientific és az Arduino Uno gravitációs analóg pH -áramkörének és szondájának felhasználásával. A leolvasott értékek folyadékkristályos kijelzőn (LCD) jelennek meg.

Jegyzet:

- Ezt a mérőt Windows számítógépen fejlesztették ki. Mac -en nem tesztelték. - A burkolat nem vízálló.

ANYAGOK

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Gravitációs analóg pH -érzékelő
• 1 - pH szonda
• 1 - 20x4 LCD modul
• 1 - 158x90x60mm ház
• 1 - Mini kenyeretábla
• Jumper vezetékek
• Akril lap (plexi)
• 4 - 11 mm -es állványok és csavarok (a pH -érzékelővel együtt)
• 1 - 220Ω és 1 - 1 kΩ ellenállások

ESZKÖZÖK

Fúró, fúrószárak, gipszkarton vágószárak, reszelők, csavarhúzók, asztali satu, szalagfűrész, ragasztópisztoly és ragasztópálca, forrasztópáka és forrasztópáka, digitális féknyereg, vonalzó.

1. lépés: A ház előkészítése

Biztonság: Ne felejtse el óvatosan kezelni a szerszámokat/gépeket, és viseljen megfelelő védőfelszerelést, például szemüveget, kesztyűt és légzőkészüléket.

A ház egy ABS műanyag ház. Módosítani kell a pH -mérőhöz.

Vágott nyílás az LCD -hez

a) Az LCD a ház felső részébe (fedelébe) kerül. Központosítson egy 98x40 mm -es téglalapot a borítóra.

b) Tegye a darabot a satuba, és fúrjon egy 3,2 mm -es (1/8 ) kísérleti lyukat a kijelölt téglalapba.

c) Használja ezt a próbalyukat a 3,2 mm -es (1/8 ) gipszkarton vágószár kezdőpontjaként. Mivel ez egy kis munka, ezért inkább a kézi fúrót használjuk, mint a gipszkarton vágógépet. a vonalak helyett a téglalapból, mivel kissé nehéz lehet egyenes vágást végezni ezzel a fúróval.

d) Ezután kézi reszelő segítségével távolítsa el a felesleges anyagot, és formálja a téglalapot a kívánt méretre.

Vágjon nyílásokat a BNC csatlakozóhoz és az Arduino portokhoz

A BNC csatlakozó és az Arduino portok nyílásai a ház alsó részének oldalán találhatók.

a) A fent megadott méretek segítségével jelölje meg a kör középpontját és a két téglalap körvonalait.

b) Tegye a darabot a satuba, és vágja le a nyílásokat. A kör alakú nyílás fúrók segítségével készül. A téglalap alakúakat az LCD nyílásának elkészítéséhez használt hasonló eljárás szerint készítik.

Az alkatrészek felszereléséhez szerelje fel az alaplemezt

Az alaplemezt az Arduino, a pH -érzékelő és a mini kenyérlap felszerelésére használják. 6,4 mm (1/4 ) vastag akrillemezt használnak.

a) Szalagfűrésszel vágja le az akrillapot 135x62,5 mm -re.

b) Jelölje meg a négy lyuk helyzetét az ábrán látható módon. Fúrjon 2,38 mm (3/32 ") átmérőjű lyukakat. Süllyessze be a lemez egyik oldalán lévő lyukakat 3 mm mélységig és 4,4 mm (11/64") átmérőig. Erre azért van szükség, hogy a sík alsó felület megmaradjon, amikor a csavarokat behelyezik, hogy megtartsák az ütközéseket.

c) A mellékelt csavarokkal rögzítse a 11 mm -es rögzítőelemeket. A pH -érzékelő 4 állványt és csavart tartalmaz. Kettőt használjon az Arduino -hoz.

2. lépés: Telepítse az elektronikát a házba

1) Helyezze be az alaplemezt a ház alsó részébe. Tartsa a helyén csavarokkal vagy forró ragasztóval.

2) Szerelje fel a pH -érzékelőt az alaplemezre. Csavarokkal rögzítse a leállásokhoz.

3) Szerelje fel az Arduino Uno -t az alaplemezre. Rögzítse a rögzítőcsavarokat.

4) Helyezze a mini kenyértáblát az alaplemezre.

5) Forrasztja a fejlécet az LCD -hez (csapok mellékelve). Helyezze be az LCD -t a ház felső részébe, és használjon forró ragasztót a képernyő helyén tartásához.

3. lépés: Vezetékes elektronika együtt

Csatlakoztassa az alkatrészeket a fenti vázlatban.

Használja a mini kenyértáblát az 1kΩ és 220Ω, valamint az Arduino 5V és földelt csapjainak elosztásához.

A két ellenállás a képernyő kontrasztjának beállítására szolgál.

Adatlapokat

Gravitációs pH -érzékelő, pH -szonda

4. lépés: A szerelés véglegesítése

A huzalozás befejezése után:

a) Helyezze össze a ház felső és alsó részét a mellékelt csavarokkal.

b) Csatlakoztassa a szondát a BNC csatlakozóhoz.

5. lépés: Töltse fel a kódot az Arduino Uno -ra

A projekt kódja testreszabott könyvtárakat és fejlécfájlokat használ. A kód használatához hozzá kell adnia őket az Arduino IDE -hez. Az alábbi lépések tartalmazzák az IDE ezen kiegészítésének folyamatát.

a) Csatlakoztassa az Arduino -t a számítógépéhez, és nyissa meg az IDE -t. Az IDE letölthető innen: LINK, ha nincs meg. Lépjen az Eszközök -> Tábla -> Arduino/Genuino Uno menüpontra. Lépjen az Eszközök -> Port -> válassza ki azt a portot, amelyhez az Arduino csatlakozik.

b) Folyadékkristályos kijelző könyvtár hozzáadása: Az IDE -ben lépjen a Vázlat -> Könyvtár beillesztése -> Könyvtárak kezelése menüpontba. A Könyvtárkezelő keresősávjába írja be a "liquidcrystal" szót. Keresse meg a "LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit" című csomagot. Telepíthető vagy nem. Ha nem, válassza ki a csomagot, és kattintson a telepítés gombra.

c) Adja hozzá az Atlas Gravity érzékelő könyvtárat: Töltse le a zip fájlt a következő linkről. A fájl "Atlas_gravity.zip" néven kerül mentésre. Az IDE -ben lépjen a Sketch -> Include library -> Add. ZIP Library elemre. Keresse meg az "Atlas_gravity.zip" fájlt, és válassza ki a hozzáadáshoz.

d) Ezután hozzá kell adnunk a pH -mérő kódját. Másolja a kódot erről a LINK -ről az IDE munkalapra.

e) Fordítsa össze és töltse fel a kódot az Arduino -ba.

f) A pH -értékek ezután megjelennek az LCD -n. A méréseket a soros monitoron is megtekintheti. A soros monitor megnyitásához válassza az Eszközök -> Soros monitor menüpontot, vagy nyomja le a Ctrl+Shift+M billentyűkombinációt. Állítsa az átviteli sebességet 9600 -ra, és válassza a "Kocsi visszaállítása" lehetőséget.

6. lépés: Kalibrálja a PH érzékelőt

Megjegyzés: Ha külső tápegységet tervez használni az Arduino számára, csatlakoztassa azt az Arduino -hoz a kalibrálás előtt. Ez biztosítja a referenciaszintek megfelelő beállítását, ami elősegíti a helyes kalibrálást.

Ez a pH-mérő egy, két vagy három pontos kalibrálásra kalibrálható. Standard pufferoldatok (pH 4, 7 és 10) szükségesek

A soros monitor szolgál a kalibrálási folyamathoz. A felhasználó megfigyelheti a leolvasások fokozatos változását, amikor stabilizálódik, és elküldi a megfelelő parancsokat.

A kalibrálási adatokat az Arduino EEPROM -ban tárolják.

Vegye figyelembe, hogy először a pH 7 kalibrálását kell elvégezni.

Kalibrációs parancsok

Középső pont: cal, 7

Mélypont: cal, 4

Magaspont: cal, 10

Tiszta kalibrálás: cal, clear

Lépések

a) Vegye ki az áztató palackot, és öblítse le a pH -szondát.

b) Öntsön egy pH 7 -es oldat egy részét egy csészébe. Győződjön meg arról, hogy elegendő mennyiségű fedezi a szonda érzékelési területét.

c) Helyezze a szondát a csészébe és keverje körbe, hogy eltávolítsa a beszorult levegőt. Figyelje meg a soros monitor leolvasásait. Hagyja a szondát az oldatban ülni, amíg a leolvasott értékek stabilizálódnak (kicsi mozgás az egyik leolvasásról a másikra normális)

d) Miután az értékek stabilizálódtak, írja be a cal, 7 parancsot a soros monitorba. A pH 7 -re történő kalibrálás befejeződött.

Ismételje meg az a-d lépéseket pH4 és pH10 esetén. Ne felejtse el öblíteni a szondát, amikor különböző pufferoldatokhoz folyik.

Mi a helyzet a hőmérséklet -kompenzációval?

A projektben használt érzékelő pontossága +/- 0,2%. A pH -mérő ezen a pontosságon belül fog működni 7 - 46 ° C hőmérséklet -tartományban. Ezen a tartományon kívül a mérőt módosítani kell a hőmérséklet kompenzálásához. Megjegyzés: A pH -szondát 1 - 60 ° C hőmérsékletnek lehet kitenni.