ARDUINO PH METER: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Энэ төсөлд бид хүндийн хүчний аналог рН хэлхээ, рентген тоолуурыг ашиглан Atlas Scientific болон Arduino Uno -ийн датчикийг хийх болно. Уншилтыг шингэн болор дэлгэц (LCD) дээр харуулах болно.

Тэмдэглэл:

- Энэ тоолуурыг Windows компьютер дээр бүтээсэн. Үүнийг Mac дээр туршиж үзээгүй. - Хашаа нь ус нэвтэрдэггүй.

МАТЕРИАЛ

• 1 - Ардуино Уно
• 1 - Хүндийн хүчний аналог рН мэдрэгч
• 1 - рН датчик
• 1 - 20х4 хэмжээтэй LCD модуль
• 1 - 158x90x60 мм хэмжээтэй хашаа
• 1 - Мини талхны самбар
• Холбогч утас
• Нийлэг хуудас (plexiglass)
• 4 - 11 мм -ийн бэхэлгээ ба эрэг (рН мэдрэгчтэй ирдэг)
• 1 - 220 Ом ба 1 - 1 кОм эсэргүүцэл

ХЭРЭГСЭЛ

Өрөм, өрөм, хуурай хананы таслагч, файл, халив, вандан тавиур, туузан хөрөө, цавуу буу, цавуу мод, гагнуурын төмөр ба гагнуур, дижитал диаметр, хэмжигч.

Алхам 1: Орон сууц бэлтгэх

Аюулгүй байдал: Багаж хэрэгсэл, машинтай ажиллахдаа болгоомжтой байх, нүдний шил, бээлий, амьсгалын хэрэгсэл гэх мэт зохих хамгаалалтын хэрэгслийг өмсөхөө бүү мартаарай.

Ашигласан орон сууц бол ABS хуванцар хашлага юм. Үүнийг рН хэмжигчийн хувьд өөрчлөх ёстой.

LCD дэлгэцийн нээлхийг хайчилж ав

a) LCD нь хаалтын дээд хэсэгт (бүрхүүл) байрладаг. Хавтасны 98x40 мм хэмжээтэй тэгш өнцөгтийг төвд байрлуулна.

б) Энэ хэсгийг тонгоруунд хийж, тэгш өнцөгт дээр 3.2 мм (1/8 ) туршилтын нүх өрөмдсөн байна.

в) Энэхүү туршилтын нүхийг 3.2мм (1/8 ) хэмжээтэй хуурай хананы хайчлах битийн эхлэлийн цэг болгон ашиглаарай. Энэ нь жижиг ажил тул бид хуурай хананы хайчлах машин биш харин гар өрөмдлөгийн битийг ашиглах болно. Дотор нь ажиллана уу. Өрөм дээр энэ битийг шулуун байдлаар огтлох нь жаахан хэцүү байж болох тул шугамын оронд тэгш өнцөгт хийх хэрэгтэй.

d) Дараа нь гар файл ашиглан илүүдэл материалыг арилгаж, тэгш өнцөгтийг шаардлагатай хэмжээгээр хэлбэржүүлнэ.

BNC холбогч ба Arduino портуудын нүхийг хайчилж ав

BNC холбогч ба Arduino портуудын нүх нь хаалтын доод хэсгийн хажуу талд байрладаг.

a) Дээрх хэмжээсийг ашиглан тойргийн төв цэгийг тэмдэглээд хоёр тэгш өнцөгтийн тоймыг бичнэ үү.

б) Хэсгийг дэд хэсэгт хийж, нүхийг хайчилж ав. Дугуй нээлхийг өрмийн бит ашиглан хийдэг. Тэгш өнцөгтийг LCD дэлгэцийг нээхэд ашигладаг ижил төстэй үйл явцыг дагаж хийдэг.

Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг суурилуулахын тулд үндсэн хавтанг өмс

Үндсэн хавтан нь Arduino, pH мэдрэгч, мини талхны хавтанг холбоход хэрэглэгддэг. 6.4 мм (1/4 ) зузаантай нийлэг хуудсыг ашигладаг.

a) Туузан хөрөө ашиглан нийлэг хуудсыг 135х62.5мм болгон хайчилж ав.

b) Дөрвөн нүхний байрлалыг зурагт үзүүлсэн шиг тэмдэглээрэй. 2.38мм (3/32 ") диаметртэй нүх өрөмдөнө. Хавтангийн нэг талын нүхийг 3мм гүн, 4.4мм (11/64") диаметртэй болгоно. Энэ нь боолтыг бэхлэхийн тулд боолтыг шургуулахад гадаргуугийн гадаргууг тэгш байлгахад зайлшгүй шаардлагатай.

в) 11 мм -ийн бэхэлгээг өгсөн боолтыг ашиглан бэхлэнэ. РН мэдрэгч нь 4 зогсолт ба боолттой ирдэг. Тэдгээрийн хоёрыг Arduino -д ашиглаарай.

Алхам 2: Орон сууцанд электроник суурилуулах

1) Суурийн хавтанг орон сууцны доод хэсэгт оруулна. Шураг эсвэл халуун цавуугаар байрлалаа хадгална уу.

2) РН -ийн мэдрэгчийг үндсэн хавтан дээр холбоно уу. Боолтыг боолтоор бэхлэх.

3) Arduino Uno -ийг үндсэн хавтан дээр холбоно уу. Боолтыг салгахад найдвартай.

4) Мини талхны хавтанг үндсэн хавтан дээр нэмнэ.

5) Толгойн зүүг LCD дээр гагнах (зүүг өгсөн болно). LCD -ийг орон сууцны дээд хэсэгт оруулж, халуун цавуу ашиглан дэлгэцийг хэвээр нь байлгаарай.

Алхам 3: Электроникийг хамтдаа холбоно уу

Утасны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дээрх схемд үзүүлэв.

1kΩ ба 220Ω мини талхны хавтанг ашиглан Arduino -ийн 5V ба газардуулгын зүүг тараана.

Хоёр резисторыг дэлгэцийн тод байдлыг тохируулахад ашигладаг.

Мэдээллийн хүснэгт

Таталцлын хүчний рН мэдрэгч, рН датчик

Алхам 4: Чуулганыг эцэслэх

Цахилгааны утас дууссаны дараа:

a) Оруулсан боолтыг ашиглан орон сууцны дээд ба доод хэсгийг хооронд нь холбоно.

b) Сорьцыг BNC холбогчтой холбоно уу.

Алхам 5: Arduino Uno дээр код оруулах

Энэхүү төслийн код нь өөрчлөн тохируулсан номын сан болон толгой файлуудыг ашигладаг. Кодыг ашиглахын тулд та тэдгээрийг Arduino IDE дээрээ нэмэх шаардлагатай болно. Доорх алхамууд нь IDE -д энэ нэмэлтийг оруулах үйл явцыг багтаасан болно.

a) Arduino -г компьютерт холбоод IDE -ийг нээнэ үү. IDE байхгүй бол энэ LINK -ээс татаж авах боломжтой. Tools -> Board -> Arduino/Genuino Uno руу очно уу. Tools -> Port -руу очоод Arduino холбогдсон портыг сонгоно уу.

b) Шингэн болор дэлгэцийн номын сан нэмэх: IDE дээр Sketch -> Номын санг оруулах -> Номын санг удирдах хэсэгт очно уу. Номын сангийн менежерийн хайлтын талбарт "liquidcrystal" гэж оруулна уу. "Adafruit, Arduino-ийн бүтээсэн LiquidCrystal" нэртэй багцыг хайж олоорой. Үүнийг суулгасан ч байж магадгүй. Үгүй бол багцыг сонгоод суулгах дээр дарна уу.

c) Atlas Gravity мэдрэгчийн номын сан нэмнэ үү: Дараах линкээс zip файлыг татаж авна уу. Файлыг "Atlas_gravity.zip" хэлбэрээр хадгалах болно. IDE дээр Sketch -> Номын санг оруулах -> Add. ZIP номын сан руу орно уу. "Atlas_gravity.zip" файлыг олоод нэмэхийг сонгоно уу.

d) Дараа нь бид рН хэмжигчийн кодыг нэмэх ёстой. Энэ LINK -ээс авсан кодыг IDE ажлын самбарт хуулж ав.

e) Кодыг эмхэтгэн Arduino руу байршуулна уу.

f) Дараа нь рН -ийн уншилтыг LCD дэлгэц дээр харуулна. Та мөн цуваа дэлгэц дээрх уншилтыг үзэх боломжтой. Цуваа мониторыг нээхийн тулд Tools -> Serial Monitor руу очно уу эсвэл гар дээрх Ctrl+Shift+M дарна уу. Baud -ийн хурдыг 9600 болгож, "Carriage return" -г сонгоно уу.

Алхам 6: PH мэдрэгчийг тохируулна уу

Тэмдэглэл: Хэрэв та Arduino -д гадны цахилгаан хангамж ашиглахаар төлөвлөж байгаа бол шалгалт тохируулга хийхээсээ өмнө Arduino -тай холбоно уу. Энэ нь лавлагааны түвшинг зохих ёсоор тохируулсан байх бөгөөд энэ нь зөв шалгалт тохируулга хийхэд тусална.

Энэхүү рН тоолуурыг нэг, хоёр, гурван оноотой тохируулах боломжтой. Стандарт буфер уусмал (рН 4, 7 ба 10) шаардлагатай

Цуваа мониторыг шалгалт тохируулгын процесст ашигладаг. Тогтворжуулж, зохих тушаалуудыг илгээх үед хэрэглэгч уншилтын аажмаар өөрчлөгдөж байгааг ажиглах боломжтой болно.

Калибровкын өгөгдлийг Arduino -ийн EEPROM -д хадгалдаг.

РН 7 шалгалт тохируулгыг эхлээд хийх ёстойг анхаарна уу.

Калибровк хийх тушаалууд

Дунд цэг: cal, 7

Бага цэг: кал, 4

Өндөр оноо: кал, 10

Цэвэр шалгалт тохируулга: кал, цэвэр

Алхам

a) Нойтон савыг аваад рН -ийн датчикыг зайлна.

б) РН 7 -ийн уусмалын нэг хэсгийг аяганд хийнэ. Сорьцын мэдрэх хэсгийг хамрах хангалттай зай байгаа эсэхийг шалгаарай.

в) Сорьцыг аяганд хийж, эргэн тойронд нь хутгаад агаарыг гадагшлуулна. Цуваа дэлгэц дээрх уншилтыг ажиглаарай. Уншилт тогтворжих хүртэл датчикийг уусмалд байлгана (нэг уншихаас нөгөө рүү шилжих жижиг хөдөлгөөн хэвийн байна)

d) Уншилтыг тогтворжуулсны дараа cal 7 командыг цуваа дэлгэц рүү оруулна уу. РН 7 -ийг тохируулах ажил дууссан.

PH4 ба pH10-ийн хувьд a-d алхамуудыг давтана. Төрөл бүрийн буфер уусмал руу орохдоо датчикийг зайлахаа мартуузай.

Температурын нөхөн олговрын талаар юу хэлэх вэ?

Энэхүү төсөлд ашигласан мэдрэгч нь +/- 0.2%-ийн нарийвчлалтай. РН хэмжигч нь 7-46 хэмийн температурт ийм нарийвчлалтай ажиллах болно. Энэ хүрээнээс гадуур тоолуурыг температурын нөхөн төлбөрт зориулж өөрчлөх шаардлагатай болно. Анхаарна уу: рН датчикийг 1-60 хэмийн температурт оруулах боломжтой.