Система за наблюдение на водата (Arduino Uno) WIP: 9 стъпки

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 12:59

Тази система служи като моя итерация на евтино устройство за мониторинг на водата в малък форм-фактор. Вдъхновението за този дизайн произтича от събитие на научна олимпиада, наречено Качество на водата. Това, което първоначално беше само солемер, се разви в тази система, която открива температурата, рН и мътността на всеки източник на вода.

Стъпка 1: Материалите

Ето какво ви е необходимо, за да завършите този проект.

Списък с части

• Arduino Uno
• Програма Arduino
• Платка
• Картонена кутия
• Програма за фриттинг
• Термосвиваема тръба
• Джъмперни проводници
• GPS модул
• LCD модул
• Модул SD карта
• pH сензор
• Температурна сонда
• Сензор за мътност

Списък с инструменти

• Лепило
• Пистолет за горещ въздух
• Ножици
• Припой
• Поялник
• Лента
• Машини за сваляне на тел

Стъпка 2: Настройване на кутията

Този монитор е с много леко тегло и гъвкав във форма. Започнете, като намерите шаси за съхранение на цялата конструкция (поне # кубически инча) и изрежете необходимите дупки (1 # x # инчов правоъгълник и 1 # инчов кръг с диаметър), за да може LCD модулът и сензорите да функционират правилно. В моя пример модифицирах картонена кутия за шасито си.

Резюме

1. Намерете контейнер за съхранение на системата с поне (# x # x # инча)
2. Изрежете 2 отвора (# x # инчов правоъгълник и # инчов кръг с диаметър)

Стъпка 3: Настройка на Arduino & Breadboard

След като шасито е избрано и правилно променено, свържете дупките на Arduino 5V и GND с джъмперни проводници към + и - шините (отворите по дългата червена линия за + и дупките по синята линия за -). Сега макетът ще се захранва, когато Arduino е включен и това ще бъде основата за останалите компоненти.

Резюме

Свържете дупките на Arduino 5V и GND към + и - шинните линии, които ще използвате на дъската за хляб

Стъпка 4: Свързване на сензорите

И трите сензора в този проект използват 3 -жилен дизайн, като червеният проводник е свързан към захранването, черният към земята и жълто/синият се свързва към съответния входен щифт. Входният проводник на сензора за температура се свързва към #, входният проводник на сензора за рН към #, а входът за мътност към #. Ако е необходимо, използвайте поялник и спойка, за да създадете стабилна връзка и термосвиваеми тръби, за да добавите към структурната цялост на връзката.

Резюме

1. Свържете сензорите към макета, червен към + шина линия, черен към - шина линия, и жълт/син към правилните входни слотове на Arduino.
2. Температурен слот: ??, pH слот: ??, Слот за мътност: ??
3. Запоявайте проводниците заедно и използвайте термосвиваеми тръби, за да изградите по-добра връзка с дъската.

Стъпка 5: Свързване на модулите

Всички модули в този проект имат различни видове връзки и следователно взаимодействат с Arduino по различен начин. SDA преминава към A4, а SCL към A5 за LCD. RXD отива към цифров пин 6, а TXD отива към цифров пин 7 за GPS. CS отива към цифров пин 4, SCR отива към цифров пин 13, MISO отива към цифров пин 12, а MOSI отива към цифров пин 11 за модула SD карта. За всички модули VCC се свързва към захранването и GND преминава към земята. Ако е необходимо, поялник и спойка трябва да се използват за свързване на проводниците към модулите, за да се осигури стабилна връзка.

Резюме

1. Свържете всички модулни VCC линии към + автобусна линия и GND линии към - автобусна линия.
2. Свържете SDA към A4 и SCL към A5 за LCD модула.
3. Свържете RXD към цифров пин 6 и TXD към цифров пин 7 за GPS модула.
4. Свържете CS към цифров пин 4, SCR към цифров пин 13, MISO към цифров пин 12 и MOSI към цифров пин 11 за модула SD карта.

Стъпка 6: Сглобяване на хардуера заедно

С свързването на всички модули и сензори вече можете да поставите Arduino и компонентите в шасито. Организацията няма значение, стига LCD дисплеят да има достъп до правоъгълния изрез от стъпка 1 и сензорите да могат да преминат през изреза на дупката от стъпка 1.

Резюме

Поставете компонентите в шасито си от Стъпка 1, като се уверите, че сензорите имат достъп до изреза на кръг, а LCD имат достъп до правоъгълния изрез

Стъпка 7: Качване на кода

Кодът е най -неразделната част от цялата тази система, която казва на Arduino как да управлява сигналите и да ги преобразува в показания, които могат да се показват и съхраняват. По -долу съм показал анотирана картина на кода, която ще се опита да обясни всяка част и нейната цел. Можете просто да копирате поставете този код в програмата Arduino и с помощта на USB кабела, който се свързва с Arduino Uno, да го качите в микроконтролера.

Резюме

Копирайте и поставете код (променете, ако желаете) в програмата Arduino и качете на дъската Arduino Uno

Стъпка 8: Довършителни докосвания и разширения

С готовото устройство всички показания от сензорите ще се съхраняват на SD картата, която е поставена в модула на SD картата с определен формат. След това тези данни могат да бъдат компилирани в Google Map, както е показано на връзката по -долу, за по -добро графично представяне на демографските данни за водата в местната област.

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

Резюме

Събирайте и документирайте данни от устройството по какъвто и да е начин

Стъпка 9: Приключване

Системата вече е завършена и сега ще измерва температурата, мътността и рН на всеки източник на вода.

Има множество други възможности какво може да се направи с тази система за мониторинг на водата, които просто чакат да бъдат проучени. Би било интересно да видите как решавате да използвате този проект за постигане на вашите собствени цели.