ZRÓB WŁASNY SYSTEM MONITOROWANIA PH I ZAsolenia ZE WSKAŹNIKAMI LED: 4 kroki

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

W tym projekcie wykonamy system monitorowania pH i zasolenia/przewodności ze wskaźnikami LED. Stosowane są czujniki pH i zasolenia firmy Atlas Scientific. Działanie odbywa się za pośrednictwem protokołu I2C, a odczyty są wyświetlane na monitorze szeregowym Arduino.

Diody LED włączają się, gdy odczyty czujnika wykraczają poza wstępnie zdefiniowane limity. W tym przypadku limity są następujące: Jeśli odczyt przewodnictwa przekroczy 500 μS/cm, zapali się żółta dioda LED; jeśli odczyt pH przekroczy 10, zapali się czerwona dioda LED. Zastosowanie diod LED pokazuje, w jaki sposób odczyty czujnika mogą być wykorzystywane do wyzwalania innego sprzętu.

OSTRZEŻENIA:

Atlas Scientific nie produkuje elektroniki użytkowej. To urządzenie jest przeznaczone dla inżynierów elektryków. Jeśli nie znasz się na inżynierii elektrycznej lub programowaniu systemów wbudowanych, te produkty mogą nie być dla Ciebie

To urządzenie zostało opracowane i przetestowane na komputerze z systemem Windows. Nie był testowany na Macu, Atlas Scientific nie wie, czy te instrukcje są kompatybilne z systemem Mac

ZALETY:

• Odczyty pH i zasolenia w czasie rzeczywistym.
• Można ją rozszerzyć o więcej typów czujników EZO firmy Atlas.
• Możliwość wykorzystania odczytów czujników do sterowania innym sprzętem.
• Wymagane minimalne umiejętności programistyczne, chyba że planujesz modyfikować projekt.

MATERIAŁY:

• 1-płytka Arduino Uno lub STEMtera
• Deska do krojenia chleba (jeśli nie jest używana deska STEMtera)
• Przewody połączeniowe
• 1- zestaw czujnika pH
• 1- zestaw czujnika zasolenia
• 1- wbudowany izolator napięcia
• 2 diody LED
• Rezystory 2-220 Ω

Krok 1: WYMAGANIA WSTĘPNEGO MONTAŻU

a) Skalibruj czujniki. Każdy czujnik ma unikalny proces kalibracji. Patrz: arkusz danych Ezo pH, arkusz danych Ezo EC.

b) Ustaw protokół czujników na I2C. Każdy czujnik potrzebuje unikalnego adresu I2C. Zgodnie z przykładowym kodem dla tego projektu, używane są następujące adresy: adres czujnika pH to 99, a adres czujnika zasolenia to 100. Aby uzyskać informacje o tym, jak przełączać się między protokołami i przypisywać adresy, należy zapoznać się z tym LINKIEM.

Kalibracja i przełączenie na I2C MUSZĄ być wykonane przed wdrożeniem czujników do tego projektu

Krok 2: MONTAŻ SPRZĘTU

Podłącz sprzęt, jak pokazano na powyższym schemacie.

Możesz użyć płytki Arduino UNO lub STEMtera. W tym projekcie wykorzystano płytkę STEMtera ze względu na jej kompaktową konstrukcję, w której Arduino jest połączone z płytką stykową.

Rezystory 220Ω ograniczają prąd do diod LED, zapobiegając ich przepaleniu.

Wbudowany izolator napięcia izoluje obwód pH od obwodu zasolenia, chroniąc w ten sposób przed wszelkimi zakłóceniami elektrycznymi (zakłóceniami), które mogą pochodzić z czujnika zasolenia lub innej elektroniki w systemie.

Krok 3: WCZYTAJ PROGRAM NA ARDUINO

Kod dla tego projektu wykorzystuje dostosowaną bibliotekę i plik nagłówkowy dla obwodów EZO w trybie I2C. Będziesz musiał dodać je do swojego Arduino IDE, aby użyć kodu. Poniższe kroki obejmują proces dodawania tego dodatku do środowiska IDE.

a) Pobierz Ezo_I2c_lib, folder zip z GitHub na swój komputer.

b) Na komputerze otwórz IDE Arduino (możesz pobrać IDE TUTAJ, jeśli go nie masz). W IDE przejdź do Szkic -> Dołącz bibliotekę -> Dodaj bibliotekę. ZIP -> Wybierz właśnie pobrany folder Ezo_I2c_lib. Odpowiednie pliki są teraz dołączone.

c) Skopiuj kod z pH_EC_led_indicator do panelu roboczego IDE. Możesz również uzyskać do niego dostęp z folderu zip Ezo_I2c_lib pobranego powyżej.

d) Skompiluj i prześlij kod pH_EC_led_indicator na swoją płytkę Arduino Uno lub StemTera.

e) W swoim IDE przejdź do Narzędzia -> Monitor szeregowy lub naciśnij Ctrl+Shift+M na klawiaturze. Otworzy się monitor szeregowy. Ustaw prędkość transmisji na 9600 i wybierz „Powrót karetki”

Krok 4: DEMONSTRACJA

Podsumowanie eksperymentu pokazanego na filmie:

• Mierzy się początkowe pH i EC wody.
• Do wody dodaje się trochę NaCl (soli), odczyt przewodności wzrasta i gdy przekroczy 500 μS/cm zapala się żółta dioda LED.
• Następnie do zlewki wlewa się trochę roztworu pH UP, pH wzrasta i po przekroczeniu 10 zapala się czerwona dioda LED.
• Na koniec dodaje się trochę roztworu pH DOWN i pH spada. Gdy odczyt jest mniejszy niż 10, czerwona dioda LED gaśnie.