ARDUINO PH МЕТЪР: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

В този проект ще направим настолен рН метър, използвайки гравитационна аналогова рН верига и сонда от Atlas Scientific и Arduino Uno. Показанията ще се показват на течнокристален дисплей (LCD).

Забележка:

- Този измервателен уред е разработен на компютър с Windows. Не е тестван на Mac. - Корпусът не е водоустойчив.

МАТЕРИАЛИ

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Аналогов сензор за рН на тежестта
• 1 - рН сонда
• 1 - 20x4 LCD модул
• 1 - 158x90x60mm Корпус
• 1 - Мини платка
• Кабелни проводници
• Акрилен лист (плексиглас)
• 4 - 11 мм стойки и винтове (идва с рН сензор)
• Резистори 1 - 220Ω и 1 - 1kΩ

ИНСТРУМЕНТИ

Свредло, свредла, фрези за гипсокартон, пили, отвертки, настолни менгемета, лентов трион, пистолет за лепило и лепило, поялник и спойка, цифров шублер, линийка.

Стъпка 1: Подгответе жилище

Безопасност: Не забравяйте да работите с инструменти/машини и да носите подходящи предпазни средства като очила, ръкавици и респиратори.

Използваният корпус е пластмасов корпус от ABS. Той трябва да бъде променен за рН метър.

Изрежете отвора за LCD дисплея

а) LCD дисплеят се поставя в горната част (капака) на корпуса. Центрирайте правоъгълник 98x40 мм върху капака.

б) Поставете парчето в менгемето и пробийте 3.2 мм (1/8 ) пилотен отвор в правоъгълника, който е маркиран.

в) Използвайте този пилотен отвор като начална точка за накрайника за рязане на гипсокартон от 3,2 мм (1/8 ). Тъй като това е малка работа, ще използваме накрайника на ръчната бормашина, а не на машината за рязане на гипсокартон. на правоъгълника вместо на линиите, тъй като може да е малко трудно да се реже по прав начин с този бит на свредлото.

г) След това използвайте ръчен файл, за да премахнете излишния материал и оформете правоъгълника до необходимия размер.

Изрежете отвори за BNC конектор и Arduino портове

Отворите за BNC конектора и портовете Arduino са отстрани на долната част на корпуса.

а) Използвайки посочените по -горе размери, маркирайте централната точка на окръжността и очертанията за двата правоъгълника.

б) Поставете парчето в менгемето и изрежете отворите. Кръговият отвор е направен с помощта на свредла. Правоъгълните са направени по подобен процес, използван за направата на отвора за LCD.

Окомплектовайте основната плоча за монтиране на компоненти

Основната плоча се използва за монтиране на Arduino, pH сензор и мини платка. Използва се акрилен лист с дебелина 6,4 мм (1/4 ).

а) С помощта на лентов трион изрежете акрилния лист до 135x62,5 мм.

б) Маркирайте позициите за четирите отвора, както е показано. Пробийте отвори с диаметър 2,38 мм (3/32 "). Пробийте дупките от едната страна на плочата на дълбочина 3 мм и диаметър 4,4 мм (11/64"). Това е необходимо, за да се поддържа равна долна повърхност, когато винтовете са поставени, за да задържат стойките.

в) Прикрепете 11 -милиметровите стойки с помощта на предоставените винтове. Сензорът за рН идва с 4 стойки и винтове. Използвайте две от тях за Arduino.

Стъпка 2: Инсталирайте електроника в жилища

1) Поставете основната плоча в долната част на корпуса. Дръжте на място с винтове или горещо лепило.

2) Монтирайте рН сензора върху основната плоча. Закрепете за противостояния с винтове.

3) Монтирайте Arduino Uno върху основната плоча. Закрепете винтовете за закрепване.

4) Добавете мини платката към основната плоча.

5) Запоявайте щифтовете на заглавката към LCD дисплея (предоставените пинове). Поставете LCD в горната част на корпуса и използвайте малко горещо лепило, за да поддържате екрана на място.

Стъпка 3: Заедно тел електроника

Кабелите на компонентите са показани на схемата по -горе.

Използвайте мини платката за 1kΩ и 220Ω и за разпределяне на 5V и заземените щифтове на Arduino.

Двата резистора се използват за настройка на контраста на екрана.

Листове с данни

PH гравитационен сензор, pH сонда

Стъпка 4: Завършете монтажа

След приключване на окабеляването:

а) Сложете горната и долната част на корпуса заедно с предоставените винтове.

b) Свържете сондата към BNC конектора.

Стъпка 5: Качете код в Arduino Uno

Кодът за този проект използва персонализирани библиотеки и заглавни файлове. Ще трябва да ги добавите към вашата Arduino IDE, за да използвате кода. Стъпките по -долу включват процеса на добавяне към IDE.

а) Свържете Arduino към компютъра си и отворете IDE. IDE може да бъде изтеглен от тази ВРЪЗКА, ако нямате такава. Отидете на Инструменти -> Табло -> Изберете Arduino/Genuino Uno. Отидете на Инструменти -> Порт -> изберете порта, към който е свързан Arduino.

б) Добавяне на библиотека с течни кристали: В IDE отидете на Sketch -> Include library -> Manage libraries. В лентата за търсене на библиотечния мениджър въведете „liquidcrystal“. Потърсете пакета, озаглавен „LiquidCrystal Built-in от Arduino, Adafruit“. Той може да бъде инсталиран или не. Ако не, изберете пакета и кликнете върху инсталиране.

в) Добавяне на библиотека със сензори за гравитация на Atlas: Изтеглете zip файла от следната ВРЪЗКА. Файлът ще бъде записан като "Atlas_gravity.zip". В IDE отидете на Sketch -> Include library -> Add. ZIP Library. Намерете файла „Atlas_gravity.zip“и изберете да добавите.

г) След това трябва да добавим кода за рН метър. Копирайте кода от тази ВРЪЗКА на работния панел на IDE.

д) Компилирайте и качете кода в Arduino.

е) След това показанията на рН ще бъдат показани на LCD дисплея. Можете също да видите показанията на серийния монитор. За да отворите серийния монитор, отидете на Инструменти -> Сериен монитор или натиснете Ctrl+Shift+M на клавиатурата си. Задайте скоростта на предаване на 9600 и изберете "Carriage return".

Стъпка 6: Калибрирайте PH сензора

Забележка: Ако планирате да използвате външно захранване за Arduino, свържете го с Arduino, преди да извършите калибрирането. Това ще гарантира, че референтните нива са подходящо настроени, което ще помогне за правилното калибриране.

Този рН метър може да бъде калибриран до калибриране в една, две или три точки. Изискват се стандартни буферни разтвори (рН 4, 7 и 10)

Серийният монитор се използва за процеса на калибриране. Потребителят ще може да наблюдава постепенната промяна в показанията, докато стигнат до стабилизиране и да изпрати съответните команди.

Данните за калибриране се съхраняват в EEPROM на Arduino.

Обърнете внимание, че първо трябва да се извърши калибриране на рН 7.

Команди за калибриране

Средна точка: кал, 7

Ниска точка: кал, 4

Висока точка: кал, 10

Ясно калибриране: кал., Ясно

Стъпки

а) Извадете бутилката с накисване и изплакнете рН сондата.

б) Изсипете част от разтвора на рН 7 в чаша. Уверете се, че има достатъчно, за да покриете сензорната зона на сондата.

в) Поставете сондата в чашата и я разбъркайте, за да отстраните задържания въздух. Наблюдавайте показанията на серийния монитор. Оставете сондата да седи в разтвора, докато показанията се стабилизират (лекото движение от едно показание към друго е нормално)

d) След като показанията се стабилизират, въведете командата cal, 7 в серийния монитор. Калибрирането до рН 7 вече е завършено.

Повторете стъпки a-d за рН4 и рН10. Не забравяйте да изплакнете сондата, докато пристъпвате към различни буферни разтвори.

Ами температурната компенсация?

Сензорът, използван в този проект, има точност от +/- 0,2%. PH метърът ще работи в рамките на тази точност в температурния диапазон 7 - 46 ° C. Извън този диапазон, измервателният уред ще трябва да бъде променен за компенсация на температурата. Забележка: pH сондата може да бъде подложена на диапазон от 1 - 60 ° C.