System monitorowania wody (Arduino Uno) WIP: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Ten system służy jako moja iteracja taniego urządzenia do monitorowania wody w małej obudowie. Inspiracją dla tego projektu była olimpiada naukowa o nazwie Jakość wody. To, co początkowo było tylko miernikiem zasolenia, przekształciło się w ten system, który wykrywa temperaturę, pH i zmętnienie dowolnego źródła wody.

Krok 1: Materiały

Oto, czego potrzebujesz, aby ukończyć ten projekt.

Lista części

• Arduino Uno
• Program Arduino
• Deska do krojenia chleba
• Pudełko kartonowe
• Program Fritzing
• Rurki termokurczliwe
• Przewody połączeniowe
• Moduł GPS
• Moduł LCD
• Moduł karty SD
• Czujnik pH
• Sonda temperatury
• Czujnik mętności

Lista narzędzi

• Spoiwo
• Opalarka
• Nożyce
• Lutować
• Lutownica
• Taśma
• Narzędzia do ściągania izolacji

Krok 2: Konfiguracja pudełka

Ten monitor jest bardzo lekki i wszechstronny pod względem formy. Rozpocznij od znalezienia obudowy do przechowywania całego urządzenia (co najmniej # cali sześciennych) i wycięcia niezbędnych otworów (1 # x # cala prostokąta i 1 # cala średnicy koła) dla modułu LCD i czujników, aby mogły działać poprawnie. W moim przykładzie zmodyfikowałem kartonowe pudełko do mojego podwozia.

Streszczenie

1. Znajdź pojemnik do przechowywania systemu, który ma co najmniej (# x # x # cali)
2. Wytnij 2 otwory (#x#cal prostokąt i #cal okrąg o średnicy)

Krok 3: Konfiguracja Arduino i płytki do krojenia chleba

Po dobraniu i poprawnym zmodyfikowaniu obudowy podłączamy otwory Arduino 5V i GND przewodami połączeniowymi do linii magistrali + i - (otwory wzdłuż długiej czerwonej linii dla + i otwory wzdłuż niebieskiej linii dla -). Teraz płytka stykowa będzie zasilana, gdy Arduino jest włączone i będzie to podstawa dla pozostałych komponentów.

Streszczenie

Podłącz otwory Arduino 5V i GND do linii magistrali + i -, których użyjesz na płytce do krojenia chleba

Krok 4: Łączenie czujników

Wszystkie trzy czujniki w tym projekcie wykorzystują konstrukcję 3-przewodową, z czerwonym przewodem podłączonym do zasilania, czarnym z uziemieniem i żółtym/niebieskim podłączonym do odpowiedniego styku wejściowego. Przewód wejściowy czujnika temperatury jest podłączony do #, przewód wejściowy czujnika pH do #, a wejście mętności do #. Jeśli to konieczne, użyj lutownicy i lutu, aby utworzyć solidne połączenie i rurki termokurczliwe, aby zwiększyć integralność strukturalną połączenia.

Streszczenie

1. Podłącz czujniki do płytki stykowej, czerwony do linii magistrali +, czarny do linii magistrali -, a żółty/niebieski do odpowiednich gniazd wejściowych w Arduino.
2. Szczelina temperatury: ??, Szczelina pH: ??, Szczelina mętności: ??
3. Zlutuj przewody razem i użyj rurek termokurczliwych, aby zbudować lepsze połączenie z płytą stykową.

Krok 5: Podłączanie modułów

Wszystkie moduły w tym projekcie mają różne typy połączeń i dlatego w inny sposób komunikują się z Arduino. SDA idzie do A4 i SCL idzie do A5 dla LCD. RXD idzie do cyfrowego pinu 6, a TXD do cyfrowego pinu 7 dla GPS. CS przechodzi do cyfrowego pinu 4, SCR do cyfrowego pinu 13, MISO do cyfrowego pinu 12, a MOSI do cyfrowego pinu 11 dla modułu karty SD. W przypadku wszystkich modułów VCC łączy się z zasilaniem, a GND łączy się z ziemią. W razie potrzeby do podłączenia przewodów do modułów należy użyć lutownicy i lutu, aby zapewnić solidne połączenie.

Streszczenie

1. Wszystkie linie modułu VCC należy podłączyć do linii magistrali +, a linie GND do linii - magistrali.
2. Podłącz SDA do A4 i SCL do A5 dla modułu LCD.
3. Podłącz RXD do cyfrowego styku 6 i TXD do cyfrowego styku 7 modułu GPS.
4. Podłącz CS do cyfrowego styku 4, SCR do cyfrowego styku 13, MISO do cyfrowego styku 12, a MOSI do cyfrowego styku 11 modułu karty SD.

Krok 6: Składanie sprzętu

Dzięki kompletnemu okablowaniu między wszystkimi modułami i czujnikami, możesz teraz umieścić Arduino i komponenty w obudowie. Organizacja nie ma znaczenia, o ile wyświetlacz LCD ma dostęp do prostokątnego wycięcia z kroku 1, a czujniki mogą przejść przez wycięcie w otworze z kroku 1.

Streszczenie

Umieść komponenty w obudowie od kroku 1, upewniając się, że czujniki mają dostęp do okrągłego wycięcia, a wyświetlacz LCD ma dostęp do prostokątnego wycięcia

Krok 7: Przesyłanie kodu

Kod jest najbardziej integralną częścią całego systemu, który mówi Arduino, jak zarządzać sygnałami i konwertować je na odczyty, które można wyświetlać i przechowywać. Poniżej przedstawiłem obraz kodu z adnotacjami, który będzie próbował wyjaśnić każdą część i jej przeznaczenie. Wystarczy skopiować, wkleić ten kod do programu Arduino i za pomocą kabla USB, który łączy się z Arduino Uno, wgrać go do mikrokontrolera.

Streszczenie

Skopiuj i wklej kod (w razie potrzeby zmodyfikuj) do programu Arduino i prześlij na płytkę Arduino Uno

Krok 8: Wykończenie i rozszerzenia

Po ukończeniu urządzenia wszelkie odczyty z czujników zostaną zapisane na karcie SD, która jest włożona do modułu karty SD w określonym formacie. Dane te można następnie skompilować do mapy Google, jak pokazano w poniższym linku, aby lepiej graficznie przedstawić demografię wody w okolicy.

drive.google.com/open?id=115okKUld8k8akZKj…

Streszczenie

Zbieraj i dokumentuj dane z urządzenia w dowolny sposób

Krok 9: Zakończenie

System jest teraz gotowy i będzie teraz mierzył temperaturę, zmętnienie i pH dowolnego źródła wody.

Istnieje wiele innych możliwości tego, co można zrobić za pomocą tego systemu monitorowania wody, które tylko czekają na zbadanie. Byłoby interesujące zobaczyć, jak zdecydujesz się wykorzystać ten projekt do osiągnięcia własnych celów.