MKR1000 ба ARTIK Cloud ашиглан усны чанарын хяналт: 13 алхам (зурагтай)

2025 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-23 15:00

Танилцуулга

Энэхүү төслийн гол зорилго нь MKR1000 болон Samsung ARTIK Cloud ашиглан усан бассейнуудын рН ба температурын түвшинг хянах явдал юм.

Бид усны шүлтлэг ба хүчиллэг байдлыг хэмжихийн тулд температур мэдрэгч, рН эсвэл устөрөгчийн мэдрэгчийн хүчийг ашиглах болно.

РН -ийн түвшинд нөлөөлж болзошгүй тул температурыг хэмжих нь зайлшгүй шаардлагатай зүйл юм. Аливаа уусмалын температур нэмэгдэх нь түүний зуурамтгай чанар буурч, уусмал дахь ионуудын хөдөлгөөнийг нэмэгдүүлэх болно. РН нь устөрөгчийн ионы концентрацийг хэмждэг тул уусмалын температурын өөрчлөлт нь рН (1) -ийн дараагийн өөрчлөлтөөр илэрхийлэгдэх болно.

Температурын ph түвшинд үзүүлэх нөлөө дараах байдалтай байна.

• Температурын нөлөө нь электродын хариу урвалын нарийвчлал, хурдыг бууруулдаг.
• Температурын хэлбэлзлийн коэффициент нь шалгалт тохируулгын буфер эсвэл дээжээс үл хамааран мэдрэгчээр хэмжиж буй материалд нөлөөлдөг.

цааш унших

Бид яагаад усан бассейнаа тэнцвэржүүлэх хэрэгтэй байна вэ?

Энэ бол урт удаан хэлэлцүүлэг байх болно. Та үүнийг 1 -р алхам руу алгасаж болно:)

Усан бассейн, эсвэл ядаж усанд орох, усанд орох хүний гараар хийсэн нүхнүүд МЭӨ 2600 он хүртэл үргэлжилдэг. хамгийн багадаа. Гэсэн хэдий ч усан санд сэлж буй хүмүүс, нохой, үхсэн зэрлэг ан амьтан, үл хөдлөх хөрөнгийн эргэн тойрон дахь навч, өвс, тоос зэрэг хог хаягдал гэх мэт бичил биетний эх үүсвэрээс шалтгаалан усан сан ихэвчлэн бохирдсон байдаг. чих, хамар, хоолойны халдвар зэрэг эрүүл мэндийн асуудал үүсгэж болзошгүй бактери, замаг зэрэг микробууд. Үүнээс урьдчилан сэргийлэх, эсвэл наад зах нь багасгахын тулд усан санг шүүлтүүр, хлоржуулалт, шүлтлэг байдал, кальцийн хатуулаг, рН -ийн түвшинг зохицуулах зэргээр тогтмол арчилж байдаг.

РН -ийг устөрөгчийн хүч буюу устөрөгчийн ионы концентрацийн хүч гэсэн товчлол гэж үзэж болно. Энэ нь бассейн ус хэр хүчиллэг/ шүлтлэг болохыг хэмждэг. РН -ийн түвшин 0.0-14.0 хооронд хэлбэлздэг. Усан бассейны усан дахь рН -ийн хамгийн тохиромжтой хэмжээ нь 7.2-7.8 байна. 7.0 рН нь төвийг сахисан - 7.0 -аас доош бол хүчиллэг, 7.0 -ээс дээш бол шүлтлэг. Хэрэв рН -ийн түвшинг бидний нүднийхтэй ижил түвшинд байлгадаг бол энэ нь ихэвчлэн 7.2-7.4 байдаг бол нүдийг шатаахад үзүүлэх сөрөг нөлөөг хамгийн бага хэмжээнд байлгадаг.

Усан сан хэт хүчиллэг байвал гадаргууг уусгаж эхэлнэ. Үүнтэй төстэй үр дүн нь плитадсан усан бассейныг цоолоход тохиолддог. Металууд бас зэврэх бөгөөд үүнд усан бассейн тоног төхөөрөмж, хоолойн холбох хэрэгсэл, насосны холболт гэх мэт зүйлс орно. Сульфатууд нь эдгээр гадаргуу, ховил, металлын зэврэлтээс үүсдэг. Эдгээр сульфатууд уснаас усан бассейн хана, шалан дээр гарч, улаавтар хүрэн, хар толбо үүсгэдэг. Түүгээр ч барахгүй усан бассейны усанд ариутгалын бодис болгон ашигладаг хлорыг идэвхжүүлж, агаар мандалд маш хурдан алдаж, улмаар усыг ариутгах чадвараа алдсанаар ашиггүй болно. Эцэст нь усанд сэлэгчдийн нүд, хамар түлэгдэж, усны хувцас нь бүдгэрч, мөхөж, арьс нь хуурайшиж, загатнадаг.

Нөгөөтэйгүүр, ус хэт шүлтлэг байвал усан сан дахь кальци нь карбонаттай нийлж, масштаб үүсгэдэг бөгөөд энэ нь усны шугам дээр хамгийн их харагддаг бөгөөд тоос шороо хуримтлуулж, цаг хугацаа өнгөрөх тусам хар өнгөтэй болдог. Усан бассейны ус гялалзахаа болих тусам үүлэрхэг эсвэл бүрхэг болж эхэлдэг. Кальцийн карбонат нь бассейн шүүлтүүр дэх элсэн дээр ялтсуудыг ялгаруулж цемент болгон хувиргах хандлагатай байдаг. Хэрэв усан бассейн элсний шүүлтүүр нь цементийн шүүлтүүр болвол усан сангаас шороо барих чадвараа алддаг. Анхаарах бас нэг нөлөө бол рН нэмэгдэх тусам хлорын гадны тоосонцор дээр ажиллах хүч нь алдагддаг. Жишээлбэл, рН 8.0 байхад усан сан нь хлорын 20% -ийг л ашиглаж болно. Эцэст нь хэлэхэд, шүлтлэг усан бассейны усанд усанд сэлэгчдийн нүд, хамар түлэгдэж, арьс нь хуурайшиж, загатнадаг.

Энэхүү гайхалтай судалгааг манай бүлгийн найзууд Алиссон, Айра хоёрт хашгираарай.

Алхам 1: Шаардлагатай материал, програм хангамжийг цуглуулах

1. Arduino / Genuino MKR1000
2. Arduino IDE
3. Samsung Artik Cloud данс
4. Холбогч утас
5. 3 эрэгтэй зүү толгой
6. 170 зүү сахал
7. DFRobot рН хэмжигч
8. DS18B20 ус нэвтэрдэггүй температур мэдрэгч
9. 4.7K эсэргүүцэл x1
10. 200 Ом эсэргүүцэл
11. 2х3 инчийн хуванцар сав
12. эрэгтэй, эмэгтэй аудио холбогч
13. Гагнуурын төмөр ба хар тугалга
14. Жижиг гагнуурын ПХБ

4.7k эсэргүүцэл дууссан тул би 2.4k x 2 = 4.8k ом ашигласан

Алхам 2: ARTIK Cloud төхөөрөмжийн төрлөө үүсгээрэй

ARTIK Cloud дээр бүртгүүлнэ үү. Хөгжүүлэгчийн сайт руу ороод шинэ "төхөөрөмжийн төрөл" үүсгэнэ үү.

ARTIK Cloud -ийн төхөөрөмжүүд нь мэдрэгч, цахилгаан хэрэгсэл, програм, үйлчилгээ гэх мэт байж болно. Ихэвчлэн нэг хэрэглэгч нэг буюу хэд хэдэн төхөөрөмж эзэмшдэг бөгөөд төхөөрөмжүүдийг ARTIK Cloud руу мессеж илгээх эсвэл ашиглах боломжтой. илүү их судла

Дараа нь хүссэн дэлгэц, өвөрмөц нэрийг оруулна уу.

Алхам 3: Төхөөрөмжийнхөө төрөлд шинэ илэрхийлэл үүсгэнэ үү

Төхөөрөмжийнхөө төрөл дээр шинэ Манифест үүсгэнэ үү.

Төхөөрөмжийн төрөлтэй холбоотой Манифест нь өгөгдлийн бүтцийг тодорхойлдог. Аппликешн эсвэл төхөөрөмж ARTIK Cloud руу мессеж илгээх үед Манифест нь өгөгдөлд харгалзах мөрийг оруулдаг бөгөөд ARTIK Cloud хадгалах боломжтой хэвийн талбар/утгуудын жагсаалтыг гаргадаг. илүү их судла

Температурыг өгөгдлийн талбар болгон оруулна уу, энэ нь автоматаар celcius болно.

Өөр өгөгдлийн талбар нэмж, ph гэж нэрлэнэ үү. ppm эсвэл хэсгүүдийг тэмдэглэгээ болгон ашиглах.

Усны шүлтлэг ба хүчиллэг байдлыг тэнцвэржүүлэхийн тулд устөрөгчийн р буюу хүчийг ашигладаг. Температурын өсөлт нь молекулын чичиргээ нэмэгдэхтэй холбоотой бөгөөд температур нэмэгдэхийн хэрээр устөрөгчийн бонд үүсгэх хандлага буурснаас болж устөрөгчийн ионууд нэмэгдэж, улмаар рН -ийн бууралтад хүргэдэг. илүү их судла

Үйлдлийн дүрмийг алгасах нь бидэнд хэрэггүй болно.

Дараа нь манифест файлыг идэвхжүүлнэ үү.

Алхам 4: Өргөдөл гаргах

ARTIK Cloud Applications руу очоод шинэ програм дээр дарна уу.

Өргөдөл бүрт ARTIK Cloud -аас өвөрмөц ID өгдөг. Хэрэглэгч хандалт өгсөн тохиолдолд OAuth2 хандалтын жетон авах, програмаас өгөгдөл хүсэхийн тулд програмын ID шаардлагатай. илүү их судла

Өөрийн хүссэн програмын нэр болон нэвтрэлт танилтыг дахин чиглүүлэх URL хаягийг оруулна уу. Баталгаажуулалтын дахин чиглүүлэх URL шаардлагатай байна. Энэ нь энэ програмын хэрэглэгчдийг баталгаажуулах зорилгоор ашиглагддаг тул хэрэв нэвтрэх шаардлагатай бол энэ URL руу дахин чиглүүлэх болно. Бид дээж авахын тулд https:// localhost/8080/-г ашигласан.

Одоо програмынхаа унших, бичих зөвшөөрлийг тохируулаад төхөөрөмж рүүгээ очоод хадгална уу.

Та өргөдөл гаргасанд баяр хүргэе!

Алхам 5: ARTIK Cloud -ийг төхөөрөмждөө холбоно уу

Одоо таны арын хэсэг бэлэн боллоо. Таны өгөгдлийг үзэхийн тулд ARTIK Cloud Charts руу очъё.

Миний төхөөрөмжүүд рүү очоод өөр төхөөрөмж холбох товчийг дарна уу.

Өмнө үүсгэсэн шинэ төхөөрөмжийн төрлийг хайж олоод, дараа нь төхөөрөмжийг холбох дээр дарна уу.

Дэлгэрэнгүй мэдээллийг харуулахын тулд холбогдсон төхөөрөмжийнхөө тохиргоог дарна уу.

Төхөөрөмжийн ID болон Token -ийг дараагийн алхамуудад танд хэрэгтэй байгаа тул анхаарч үзээрэй.

Баруун талын самбар дээрх өгөгдлөө харах дээр дарна уу.

Таны техник хангамж дууссаны дараа диаграм нь өгөгдөлтэй болно.

ARTIK Cloud тохиргоог хийлээ.:)

Алхам 6: Температур ба PH мэдрэгчийг MKR1000 руу холбоно уу

Пин холболт энд байна:

• Температур GND -ээс MRK1000 GND хүртэл
• MKR1000 дижитал зүү 1 хүртэл гарах OT
• VCC -ийг MKR1000 5V хүртэл халаана
• 4.7K эсэргүүцлийг Temp VCC ба Temp OUT руу холбоно уу
• pH GND -ээс MRK1000 GND хүртэл
• PH OUT -аас MKR1000 аналог пин 1
• pH VCC -ээс MKR1000 5V хүртэл

Нэмэлт: Бид температурын датчикийг хялбархан салгахын тулд эрэгтэй, эмэгтэй аудио холбогчийг ашигласан.

Илүү нарийвчилсан заавар авахын тулд зургуудыг үзээрэй.

Алхам 7: Arduino IDE самбарын менежерээ тохируулна уу

Хэрэв та аль хэдийн MKR1000 самбарыг суулгасан бол энэ алхамыг алгасна уу.

Arduino IDE -ээ нээнэ үү.

Багаж хэрэгсэл> Удирдах зөвлөл> Удирдах зөвлөлийн менежер рүү очно уу.

Дараа нь mkr1000 хайх хэрэгтэй.

Arduino SAMD самбарыг суулгаарай, тэг болон MKR1000 хоёуланг нь дэмжиж чадна.

Алхам 8: Шаардлагатай номын санг нэмнэ үү

Мэдрэгч болон wifi -г ажиллуулахын тулд бидэнд дараах номын сан хэрэгтэй болно.

1. FlashStorage - рН -ийн шалгалт тохируулгыг нөхөхөд ашигладаг
2. ArduinoThread - мэдрэгчийг тусад нь уншихад ашигладаг.
3. ArduinoJson - бид үүнийг ашиглан JSON өгөгдлийг ARTIK Cloud руу илгээх болно
4. WiFi101 - mkr1000 -тай wifi холболтыг идэвхжүүлэхэд ашигладаг
5. ArduinoHttpClient - API -д холбогдох хост
6. OneWire - Температур мэдрэгчийн дижитал оролтыг уншихад шаардлагатай
7. DallasTemperature - Далласын температур мэдрэгчийн номын сан шаардлагатай

Sketch> Номын санг оруулах> Номын санг удирдах хэсэгт очно уу

Эдгээр номын санг хайж олоод татаж аваарай.

Алхам 9: Arduino кодыг байршуулна уу

Одоо MKR1000 -ийг компьютер/зөөврийн компьютерт холбоно уу.

Таны Arduino нь таны MKR1000 -ийг автоматаар илрүүлэх ёстой.

Миний GitHub дээрх програмыг эндээс татаж авна уу

Өөрийн ARTIK Cloud төхөөрөмжийн id болон жетоныг өөрчлөх.

String deviceID = "artik cloud device id"; // гарын авлагаас үүсгэсэн төхөөрөмжийнхөө id -ийг энд оруулна уу String deviceToken = "artik cloud device token"; // хичээлээс үүсгэсэн төхөөрөмжийнхөө жетоныг энд оруулна уу

Өөрийн wifi ssid/нэр, нууц үгээ солино уу.

/** Wifi тохиргоо **/ #"таны wifi ssid" WIFI_AP -ийг тодорхойлох #WIFI_PWD "wifi нууц үгийг тодорхойлох"

Дараа нь програм хангамжийн кодыг MKR1000 -д байршуулж, хяналт тавьж эхэлнэ үү.

Би кодын талаар илүү их хичээл оруулах болно.

Таны WiFi интернет холболттой байх ёстой

ARTIK Cloud руу буцаж очоод өгөгдөл ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Би DFRobot -аас тохируулгын аргыг өөрийн код руу нэгтгэсэн.

Хэрэв та рН мэдрэгчээ тохируулахыг хүсвэл 1 -р аргыг дагаж мөрдөөрэй.

Баяр хүргэе! Та мэдрэгчээ үүлэн дээр амжилттай холбосон байна!

Алхам 10: Үүнийг зөөврийн болгох! - Салдаг температур мэдрэгч

Бид температур мэдрэгчийн холболтыг салгаж авахын тулд дахин тохируулах шаардлагатай болно.

Үүнд резисторын утас ба салдаг холбогч орно.

Эхлээд бид 4.7k эсэргүүцэл ба түүний холбогчийг тавина.

Би дууссан тул 2.4kohms x 2 = 2.8k omhs ашигласан. Гэхдээ бид сайн хэвээр л байна.

1. MKR1000 -аас 170 Pin Breadboard -ийг байрлуул, 5V зүү нь самбарын эхний зүү дээр байх ёстой
2. 4.7k резисторыг талхны тавцангийн сүүл эсвэл хоосон зүү дээр байрлуулна.
3. Резисторын эхний үзүүрийг 5V холбогч утас ашиглан холбоно уу.
4. Хоёр дахь үзүүрийг нөгөө талын хоосон зүүтэй холбоно уу.
5. Энэ зүүг Digital Pin 1 -тэй холбоно уу.

Хэрэв танд бэрхшээл тулгарвал дээрх зургуудыг дагана уу.

Дараа нь манай эрэгтэй аудио холбогчийг температур мэдрэгч рүү гагнана

1. Улаан утас / VCC нь дээд зэс хүртэл
2. Ногоон / GND дунд зэс хүртэл
3. Шар / Доод хэсэгт зэс

Дээрх 4 -р дэлгэцийн зургийг үзнэ үү.

Дараа нь эмэгтэй аудио холбогчийг ПХБ -д гагнах

1. Эмэгтэй холбогчийг 4х5 хэмжээтэй гагнуурын цооног бүхий ПХБ -д байрлуулна.
2. Нүхний сүүлчийн эгнээнд 3 зүү толгойг оруулна уу.
3. Аудио холбогчийн үзүүрийн зүүний 200 ом ба гагнуурын төгсгөлийг, хоёр дахь төгсгөлийг хамгийн ойрын толгойн зүү рүү оруулна уу.
4. Аудио холбогчийн үлдсэн толгойн зүүг толгойн зүү рүү гагнах.

Дээрх 5, 6, 7, 8 -р дэлгэцийн зургийг үзнэ үү. Би богино холболтоос зайлсхийхийн тулд температур мэдрэгчийн эерэг утсыг цувралаар 200 ом ашигласан.

Алхам 11: Үүнийг зөөврийн болгох! - Мэдрэгчийг байрлуулах

2х3 хэмжээтэй хуванцар саваа аваарай.

РН ба температурын мэдрэгчийг амархан салгахын тулд нүх гарга.

1. Эмэгтэй холбогч ба БНС холбогчтой ижил тойрог зур.
2. Тэд тийм хол эсвэл хол биш байгаа эсэхийг шалгаарай.
3. Халуун хутга эсвэл хүссэн өрөмдлөгийн хэрэгслийг ашиглан тойргийг болгоомжтой хайчилж ав.
4. Ph Meter болон эмэгтэй аудио холболтын BNC холбогчийг оруулна уу.
5. Эмэгтэй аудио холбогчдын зүү толгой дээр Jumper утас нэмнэ үү
6. Тэдгээрийг нааж, амархан арилгаж болохгүй.

Алхам 12: Үүнийг зөөврийн болгох - MKR1000 холболт нэмэх

PH мэдрэгчийг холбох:

1. Ph metr мэдрэгчийн эмэгтэй толгойноос 3 холбогч утсыг MKR1000 руу холбоно уу
2. PH тоолуурыг VCC -ийг 5V, GND -ийг GND -д, өгөгдлийн зүүг A1 -д байрлуулна

Температур мэдрэгчийг холбох:

Температур мэдрэгч VCC -ийг 5V -д, GND -ийг GND -д, өгөгдлийг 4.7k эсэргүүцэл нь Дижитал зүү 1 -тэй холбогдсон Breadboard нэмэлт зүү дээр байрлуулна

MKR1000 -ийн зайг холбоод савыг таглаарай.

Эцэст нь температур ба рН мэдрэгчийг хавсаргасан болно.

Виола! Та одоо усан сангаа хянах төхөөрөмжтэй болсонд баяр хүргэе!

Алхам 13: Эцэст нь! Хээрийн туршилт

MKR1000 -ийг асааж wifi -д холбосны дараа мэдрэгчээс уншилт илгээж эхэлнэ.

Дижитал зүү 13 LED амжилттай илгээгдэх бүрт нэг удаа анивчих болно.

Бид тоног төхөөрөмжийн мэдрэгчийг хувийн, нийтийн болон сургуулийн усан бассейнд туршиж үзсэн.

Эдгээр судалгаанд оролцогчдын сангаас мэдээлэл цуглуулах нь тоног төхөөрөмжийн чадавхийг шинжлэх боломжийг бидэнд олгосон юм.

MKR1000 ба мэдрэгчийг хайрцган дээр байрлуулснаар усны бохирдлоос зайлсхийх боломжтой болно.

Ингэснээр та усныхаа чанарыг хянаж, хүссэн химийн бодисыг байрлуулж хэвийн болгох боломжтой.

Энэхүү зааварчилгааны заавар нь хүмүүст усан бассейны усны чанарыг хянах төхөөрөмжийг өөрөө бүтээхэд тусална гэж найдаж байна. Усан бассейны усны чанар тасралтгүй доройтох тухай мэдлэг нэмэгдэх болно, учир нь хүмүүс хэр аюулгүй байдлаа шалгахын оронд санал болгож буй тохилог орчинд илүү анхаарлаа хандуулдаг. Тэд мөн усны чанарын туршилтыг нөөцийг шаардлагагүй золиослохгүйгээр илүү үр дүнтэй, үр дүнтэй болгох арга хэрэгслээр хангах замаар олон нийтэд хувь нэмрээ оруулахыг зорьж байна.

Үүнийг хуулбарлахаас бүү эргэлзээрэй, гайхалтай зүйл хийж байгаад баяртай байгаарай!:)