Страничен проект: Тестер за чистота на водата: 5 стъпки

2025 Автор: John Day | day@howwhatproduce.com. Последно модифициран: 2025-01-23 12:57

Този проект беше част от моята учебна програма в моя клас „Принципи на инженерството“с г -жа Berbawy. Тя ни разпредели всеки с бюджет от 50 долара, за да излезем с разумно предложение за проект, нещо, което би било постижимо, но все пак предизвикателство за нашите способности.

Този проект е базиран на този модел от MakeMagezine.com. Той измерва електрическата проводимост на течността и възпроизвежда звук въз основа на проводимостта. Колкото по -силен е звукът, толкова по -чиста е водата. Това се основава на концепцията за делител на напрежение. Колкото по -проводима е пробата, толкова повече напрежение се привлича към горната част на веригата, далеч от високоговорителя. Това кара високоговорителя да получава по -малко напрежение, като намалява силата на звука, който произвежда.

Arduino служи като среда между веригата и компютъра, където се записват показанията. Този проект беше вдъхновен от скорошен проект, който бях направил в клас, който беше въведение в Arduino и хляб. Като стъпка напред да предизвикам себе си и да приложа концепциите, които бях научил, се опитах да направя този по -сложен проект.

Консумативи

1. Двойна шина на платката

2. Arduino UNO

3. Кабелни проводници

4. Чип комплект LM741

5. 555 таймер чип

6. 2-3 инчов високоговорител

7. 10K ом потенциометър

8. LED

9. Пач кабели с алигаторни щипки

10. Картон (За конструиране на кутии)

11. Стотинки (медни електроди)

Стъпка 1: Изграждане на веригата

Първата стъпка е изграждането на веригата. Веригата, използвана за тази конструкция, първоначално беше доста обезсърчаваща за мен поради нейната сложност. Преди да докоснете физическата верига, е по -добре, ако можете да направите симулация или някакво картографиране на вашите компоненти на виртуална макет, което би ви улеснило да направите физическата верига. За тази цел използвах TinkerCAD. Най -лесният начин да разрушите веригата е като я разделите на 2 основни секции: Горната част около чипа LM741 и долната част около таймера 555 и високоговорителя. Първоначално в проекта бяха използвани временни проводници, тъй като те бяха лесни за придвижване и боравене. По -късно те бяха заменени с правите джъмперни проводници в крайния проект. Това улеснява отстраняването на неизправности и следенето на елементите във веригата. Тази фаза отне най -дълго време и не беше завършена почти до самия край на проекта.

Стъпка 2: Регулиране на веригата (фина настройка)

След като елементарната верига е завършена, все още е необходимо да се направят по -фини корекции. Потенциометърът трябваше да бъде калибриран, така че звукът, произведен от високоговорителя, да не е нито твърде слаб, нито твърде силен. Както бе споменато по -горе, това е стъпката, при която временните проводници бяха променени на постоянните, които присъстваха в последната верига. Това отне доста време поради големия брой използвани проводници. Проводниците към високоговорителя също бяха подрязани, за да направят измислицата, свързваща високоговорителя с макета, възможно най -малка. Освен това, за да се подобри естетиката на веригата, както и да се намали възможността за счупване, резисторите и светодиодът бяха подрязани.

Имаше план да се интегрира и сензор за силата на звука, за да се измери силата на звука, произведен от високоговорителя. Сензорът първоначално ще бъде свързан към аналоговия порт Arduino. След това ще бъде създадена програма Arduino, за да може сензорът да събира показания. Тази идея по -късно беше изтрита, тъй като сензорът не работеше по предназначение и беше заменен с компютър, който можеше да вземе показанията чрез микрофон. Това не е идеално, тъй като компютърът е голям и обемист, но това беше най -добрият вариант.

Стъпка 3: Фаза на тестване

Това е един от най -жизнените етапи в живота на всеки проект и понякога може да бъде много досаден. Откриването на проблеми в схема като тази може да отнеме много време и да ви разочарова. В този сценарий използването на LED може да бъде много полезно. Поставянето на светодиод в частта на всеки отделен сериен елемент може да се използва за тестване дали през тази част на веригата тече ток.

Тази фаза беше времето, през което бяха направени повечето от основните промени в проекта. Промени като включването на 5V вход вместо 9V вход бяха една от промените, настъпили по време на този етап. Входът на 9V създаваше много силен звук от високоговорителя. С промяната на входа на захранване на 5V от Arduino, работи много по -добре.

Стъпка 4: Кутията

Тази част от проекта беше за естетика и за да я направи по -компактна и лесна за работа. Тази стъпка по никакъв начин не повлия на функционалността на проекта. Кутията е изработена от картон, като горната и едната страна са оставени отворени за лесно плъзгане на компонентите навътре и навън. Това беше направено, като се има предвид, че кабелът Arduino трябва да може лесно да бъде прикрепен към веригата. Освен това този дизайн също прави веригата по -привлекателна визуално. Трябваше да направя лазерно изрязана кутия от дърво, но ми свърши времето в класната стая заради Covid-19.

Стъпка 5: Кредити

Този проект не би бил възможен без г -жа Berbawy, която осигури финансирането и материалите за осъществяването на този проект. Освен това съм благодарен на Свен и Дейвид, които ми помогнаха в процеса на създаване на проекта, като ми предоставиха полезни съвети и ме инструктираха как работят някои части.