Kõrvalprojekt: Veepuhtuse tester: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

See projekt oli osa minu õppekavast inseneriteaduse tunnis koos pr Berbawyga. Ta eraldas meile kõigile 50 -dollarise eelarve, et koostada mõistlik projektiettepanek, mis oleks saavutatav, kuid vaidlustaks meie võimed.

See projekt põhineb sellel mudelil veebisaidilt MakeMagezine.com. See mõõdab vedeliku elektrijuhtivust ja esitab juhtivuse alusel heli. Mida tugevam heli, seda puhtam vesi. See põhineb pingejaguri kontseptsioonil. Mida juhtivam on proov, seda rohkem tõmmatakse pinget vooluahela ülemise osa poole, kõlarist eemale. See põhjustab kõlari väiksema pinge, vähendades tekitatava heli tugevust.

Arduino on meedium vooluahela ja arvuti vahel, kus näidud salvestatakse. See projekt oli inspireeritud hiljutisest projektist, mille olin teinud klassis, mis tutvustas Arduino ja leivalauda. Sammuna enda proovile panemiseks ja õpitud mõistete rakendamiseks püüdsin seda keerukamat projekti muuta.

Tarvikud

1. Leivaplaadi kahekordne buss

2. Arduino UNO

3. Jumper juhtmed

4. LM741 kiibikomplekt

5. 555 taimerikiip

6. 2-3 tolline kõlar

7. 10K oomi potentsiomeeter

8. LED

9. Kinnita nöörid alligaatorklambritega

10. Papp (kasti ehitamiseks)

11. Penni (vask -elektroodid)

Samm: vooluringi ehitamine

Esimene samm on ahela ehitamine. Selle ehituse jaoks kasutatud vooluring oli minu jaoks selle keerukuse tõttu esialgu üsna heidutav. Enne füüsilise vooluahela puudutamist on parem, kui saate oma komponentide simulatsiooni või mingisuguse kaardistamise teha virtuaalsel leivaplaadil, mis hõlbustaks füüsilise vooluringi tegemist. Selleks kasutasin TinkerCAD -i. Lihtsaim viis vooluahelat lagundada on jagada see kaheks põhiosaks: ülemine osa ümber kiibi LM741 ja alumine osa ümber 555 taimer ja kõlar. Esialgu kasutati projektis ajutisi hüppajajuhtmeid, kuna neid oli lihtne liigutada ja käsitseda. Need asendati hiljem lõppprojekti sirgete hüppajajuhtmetega. See muudab vooluahela elementide tõrkeotsingu ja jälgimise lihtsamaks. See etapp võttis kõige kauem aega ja jõudis lõpule alles peaaegu projekti lõpus.

2. etapp: ahela reguleerimine (peenhäälestus)

Kui algeline ring oli lõpule viidud, oli vaja veel täpsemaid muudatusi teha. Potentsiomeeter tuli kalibreerida nii, et kõlari tekitatud heli ei oleks liiga nõrk ega liiga vali. Nagu varem mainitud, on see samm, kus ajutised juhtmed vahetati lõppvooluahelas olevate alaliste juhtmete vastu. See võttis üsna palju aega, kuna kasutati palju juhtmeid. Kõlari juhtmed lõigati ka ära, et kõlar leibalauaga ühendav seade oleks võimalikult väike. Lisaks ahela esteetika parandamiseks ning purunemisvõimaluste vähendamiseks lõigati takistid ja LED.

Plaanis oli integreerida ka valjuhääldi, et mõõta kõlari tekitatud heli tugevust. Andur oleks algselt ühendatud Arduino analoogpordiga. Seejärel luuakse Arduino programm, et andur saaks näitu koguda. Hiljem see mõte kraapiti, kuna andur ei töötanud ettenähtud viisil ja see asendati arvutiga, mis kogub näiteid mikrofoni kaudu. See pole ideaalne, kuna arvuti on suur ja mahukas, kuid see oli parim valik.

3. etapp: testimise etapp

See on iga projekti üks olulisemaid etappe ja võib mõnikord olla väga tüütu. Probleemide avastamine sellises ringis võib olla väga aeganõudev ja masendav. Selle stsenaariumi korral võib LED -i kasutamine olla väga kasulik. LED -i panemist igale üksikule seeriaelemendile saab testida, kas vool voolab läbi vooluahela selle osa.

See etapp oli aeg, mille jooksul tehti enamik projekti olulisi muudatusi. Muudatused, nagu 5 V sisendi lisamine 9 V sisendi asemel, olid üks selle etapi muudatustest. 9V sisend tekitas kõlarist väga valju heli. Muutes Arduino toite sisendiks 5 V, töötas see palju paremini.

4. samm: kast

See osa projektist oli mõeldud esteetikale ning kompaktsemaks ja hõlpsamini käsitsetavaks. See samm ei mõjutanud kuidagi projekti funktsionaalsust. Karp on valmistatud papist, selle ülaosa ja üks külg on avatud, et hõlpsalt komponente sisse ja välja libistada. Seda tehti silmas pidades, et Arduino kaablit peab saama hõlpsasti vooluahela külge kinnitada. Lisaks muudab see disain vooluringi visuaalselt atraktiivsemaks. Oleksin pidanud puidust tegema laserlõikekarbi, kuid Covid-19 tõttu sai klassiruumis aeg otsa.

Samm: krediidid

See projekt ei oleks olnud võimalik ilma pr Berbawyta, kes selle projekti rahastamiseks ja materjalideks andis. Lisaks olen tänulik Svenile ja Davidile, kes aitasid mind projekti tegemisel, andes kasulikku nõu ja juhendades mind, kuidas teatud osad toimisid.