СОЗДАЙТЕ СОБСТВЕННУЮ СИСТЕМУ МОНИТОРИНГА PH И СОЛИЧНОСТИ СО СВЕТОДИОДНЫМИ ИНДИКАТОРАМИ: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

В этом проекте мы создадим систему мониторинга pH и солености / проводимости со светодиодными индикаторами. Используются датчики pH и солености Atlas Scientific. Работа осуществляется через протокол I2C, а показания отображаются на последовательном мониторе Arduino.

Светодиоды включаются, если показания датчика выходят за установленные пределы. В этом случае ограничения следующие: если показание проводимости превышает 500 мкСм / см, включается желтый светодиод; если значение pH превышает 10, загорится красный светодиод. Использование светодиодов демонстрирует, как показания датчика могут использоваться для запуска другого оборудования.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ:

Atlas Scientific не производит бытовую электронику. Это оборудование предназначено для инженеров-электриков. Если вы не знакомы с электротехникой или программированием встроенных систем, эти продукты могут не для вас

Это устройство было разработано и протестировано на компьютере под управлением Windows. Он не тестировался на Mac, Atlas Scientific не знает, совместимы ли эти инструкции с системой Mac

ПРЕИМУЩЕСТВА:

• Показания pH и солености в реальном времени.
• Может быть расширен за счет включения большего количества типов датчиков Atlas EZO.
• Возможность использовать показания датчиков для управления другим оборудованием.
• Требуются минимальные навыки программирования, если вы не планируете вносить изменения в проект.

МАТЕРИАЛЫ:

• 1- Плата Arduino Uno или STEMTera
• Макетная плата (если плата STEMTera не используется)
• Провода перемычки
• 1- комплект датчика pH
• 1- комплект датчика солености
• 1- Встроенный изолятор напряжения
• 2- светодиоды
• 2 - резисторы 220 Ом

Шаг 1: ТРЕБОВАНИЯ К СБОРКЕ

а) Откалибруйте датчики. Каждый датчик имеет уникальный процесс калибровки. См. Следующее: техническое описание Ezo pH, техническое описание Ezo EC.

б) Установите протокол датчиков на I2C. Каждому датчику нужен уникальный адрес I2C. В соответствии с образцом кода для этого проекта используются следующие адреса: адрес датчика pH - 99, а адрес датчика солености - 100. Для получения информации о том, как переключаться между протоколами и назначать адреса, см. Эту ССЫЛКУ.

Калибровка и переход на I2C ДОЛЖНЫ быть выполнены до внедрения датчиков в этот проект

Шаг 2: СБОРКА ОБОРУДОВАНИЯ

Подключите оборудование, как показано на схеме выше.

Вы можете использовать либо плату Arduino UNO, либо плату STEMTera. Плата STEMTera использовалась в этом проекте из-за ее компактного дизайна, в котором Arduino сочетается с макетной платой.

Резисторы 220 Ом ограничивают ток светодиодов, предотвращая их перегорание.

Встроенный изолятор напряжения изолирует контур pH от контура солености, тем самым защищая его от любых электрических помех (шумов), которые могут исходить от датчика солености или другой электроники в системе.

Шаг 3: ЗАГРУЗИТЕ ПРОГРАММУ НА ARDUINO

Код этого проекта использует настроенную библиотеку и файл заголовка для схем EZO в режиме I2C. Вам нужно будет добавить их в вашу Arduino IDE, чтобы использовать код. Приведенные ниже шаги включают процесс внесения этого дополнения в среду IDE.

а) Загрузите Ezo_I2c_lib, zip-папку с GitHub на свой компьютер.

б) На вашем компьютере откройте Arduino IDE (вы можете загрузить IDE ЗДЕСЬ, если у вас ее нет). В среде IDE выберите Sketch -> Include Library -> Add. ZIP Library -> Выберите папку Ezo_I2c_lib, которую вы только что загрузили. Соответствующие файлы теперь включены.

c) Скопируйте код из pH_EC_led_indicator на рабочую панель IDE. Вы также можете получить к нему доступ из zip-папки Ezo_I2c_lib, загруженной выше.

г) Скомпилируйте и загрузите код pH_EC_led_indicator на вашу плату Arduino Uno или StemTera.

д) В своей среде IDE перейдите в Инструменты -> Монитор последовательного порта или нажмите Ctrl + Shift + M на клавиатуре. Откроется серийный монитор. Установите скорость передачи 9600 и выберите «Возврат каретки».

Шаг 4: ДЕМОНСТРАЦИЯ

Резюме эксперимента показано на видео:

• Измеряют начальный pH и EC воды.
• В воду добавляется немного NaCl (соль), показание проводимости повышается, и как только она превысит 500 мкСм / см, загорится желтый светодиод.
• Затем в химический стакан наливают немного раствора pH UP, pH увеличивается, и при пересечении 10 загорается красный светодиод.
• Наконец, добавляется немного раствора для СНИЖЕНИЯ pH, и pH снижается. Когда показание меньше 10, красный светодиод гаснет.