Veekvaliteedi seire MKR1000 ja ARTIK Cloud abil: 13 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Sissejuhatus

Selle projekti peamine eesmärk on kasutada basseinide pH ja temperatuuri taseme jälgimiseks MKR1000 ja Samsung ARTIK Cloud.

Vee aluselisuse ja happesuse mõõtmiseks kasutame temperatuuriandurit ja pH -d või vesinikuanduri võimsust.

Temperatuuri mõõtmine on kohustuslik, kuna see võib mõjutada pH taset. Mis tahes lahuse temperatuuri tõus põhjustab selle viskoossuse vähenemist ja selle ioonide liikuvuse suurenemist lahuses. Kuna pH on vesinikioonide kontsentratsiooni näitaja, kajastub lahuse temperatuuri muutus järgnevas pH muutuses (1).

Temperatuuri mõju ph -tasemele on järgmine.

• Temperatuuri mõjud, mis vähendavad elektroodi täpsust ja reageerimiskiirust.
• Temperatuuri variatsioonikordaja mõju anduriga mõõdetavale materjalile, olgu see siis kalibreerimispuhver või proov.

Loe rohkem

Miks me peame basseinid tasakaalustama?

Sellest tuleb pikk arutelu. Võite selle vahele jätta 1. sammu:)

Basseinid või vähemalt inimese loodud jootmisalad suplemiseks ja ujumiseks-mine tagasi aastani 2600 e.m.a. minimaalselt. Peamiselt potentsiaalsete mikroobide allikate, näiteks basseinis ujuvate inimeste, loomade, näiteks koerte, surnud eluslooduse ja kinnisvara ümbrusest pärit prahi, nagu lehed, rohi ja tolm, tõttu on basseinid sageli saastunud ja sisaldavad seega erinevaid mikroobe, sealhulgas baktereid ja vetikaid, mis võivad põhjustada terviseprobleeme, nagu kõrva-, nina- ja kurguinfektsioonid. Ja selle vältimiseks või vähemalt minimeerimiseks hooldatakse basseine regulaarselt filtreerimise, kloorimise, üldleelisuse, kaltsiumi kareduse ja pH taseme reguleerimise kaudu.

pH -d võib vaadelda kui vesiniku võimsuse lühendit - või täpsemalt vesinikioonide kontsentratsiooni võimsust. See on ka mõõt, kui happeline/ aluseline on basseinivesi. pH tase on vahemikus 0,0 kuni 14,0. Ideaalne pH vahemik basseinivees on 7,2 kuni 7,8. PH 7,0 on neutraalne - alla 7,0 on happeline, üle 7,0 on aluseline. Kui pH taset hoitakse samal tasemel kui meie silmis, mis on tavaliselt 7,2–7,4, on silmade põletamise kõrvaltoimed minimaalsed.

Kui bassein on liiga happeline, hakkab see pinda lahustama, tekitades kareduse, mis on ideaalne basseinivetikate kasvuks. Sarnane tulemus ilmneb plaaditud basseinide vuukimisel. Metallid söövitavad ka basseinivarustust, toruliitmikke, pumbaühendusi jms. Nendest pindadest, vuugist ja metallikorrosioonist moodustuvad sulfaadid. Need sulfaadid eralduvad veest basseini seintele ja põrandale, põhjustades koledaid pruune ja musti plekke. Veelgi enam, kloor, mida kasutatakse basseinivees desinfitseerimisvahendina, aktiveerub, kaob atmosfääri väga kiiresti ja muutub seega kasutuks, kuna kaotab vee desinfitseerimise võime. Lõpuks põlevad ujujate silmad ja nina, ujumisriided tuhmuvad ja hukkuvad ning nahk kuivab ja sügeleb.

Teisest küljest, kui vesi on liiga leeliseline, ühineb basseinivee kaltsium karbonaatidega ja moodustab katlakivi, mida on kõige rohkem näha veepiiril, kus see püüab tolmu ja mustuse kinni, muutudes aja jooksul mustaks. Ka basseinivesi hakkab oma sära kaotades häguseks või hämaraks muutuma. Kaltsiumkarbonaadil on ka kalduvus ujuda basseini filtris liivale, muutes selle tõhusalt tsemendiks. Nii et kui basseini liivafilter muutub tsemendifiltriks, kaotab see võime basseiniveest mustuse kinni püüda. Teine efekt, mida tuleb märkida, on see, et kui pH tõuseb, kaob kloori võime võõrastele osakestele mõjuda. Näitena võib tuua, et pH tasemel 8,0 saab bassein kasutada ainult 20% väljastatud kloorist. Lõpuks võivad leeliselises basseinivees ujujate silmad ja nina põletada ning nahk ka kuivada ja sügelema.

Karjuge minu rühmakaaslastele Alyssonile ja Airale selle suurepärase uurimistöö eest.

Samm: koguge vajalikud materjalid ja tarkvara

1. Arduino / Genuino MKR1000
2. Arduino IDE
3. Samsungi Artiku pilvkonto
4. Jumper juhtmed
5. 3 isast tihvti päist
6. 170 tihvtiga tahvel
7. DFRoboti pH -arvesti
8. DS18B20 veekindel temperatuuriandur
9. 4.7K takisti x1
10. 200 oomi takisti
11. 2x3 -tolline plastmahuti
12. meessoost ja naissoost helipistik
13. Jootekolb ja plii
14. Väike jootmisplaat

Kuna 4.7k takisti pole otsas, kasutasin 2.4k x 2 = 4.8k oomi

2. samm: looge oma ARTIK pilvseadme tüüp

Registreeruge ARTIK Cloudiga. Minge arendaja saidile ja looge uus "seadme tüüp".

ARTIK Cloudi seadmed võivad olla andurid, seadmed, rakendused, teenused jne. Tavaliselt kuulub ühele või mitmele seadmele üks kasutaja ning seadmed saavad sõnumeid saata või kasutada sõnumite saatmiseks ARTIK Cloudi. rohkem teada

Seejärel sisestage soovitud kuvatav ja kordumatu nimi.

Samm: looge oma seadme tüübile uus manifest

Looge oma seadme tüübis uus manifest.

Seadmetüübiga seotud manifest kirjeldab andmete struktuuri. Kui rakendus või seade saadab ARTIK Cloudile sõnumi, võtab manifest manifestiks sisendiks stringi, mis vastab andmetele, ja väljastab loendi normaliseeritud väljadest/väärtustest, mida ARTIK Cloud saab salvestada. rohkem teada

Sisestage andmeväljadeks temp, see määrab automaatselt Celsiuse.

Lisage veel üks andmeväli ja pange sellele nimi ph. kasutage märgetes ppm või osi.

ph või vesiniku võimsust kasutatakse vee aluselisuse ja happesuse tasakaalustamiseks. Temperatuur võib mõjutada ph väärtust. Temperatuuri tõus on seotud suurenenud molekulaarsete vibratsioonidega, temperatuuri tõstmisel suurenevad ka täheldatavad vesinikioonid, kuna vesiniksidemete moodustumise tendents on vähenenud, mis viib pH vähenemiseni. rohkem teada

Jätke tegevusreeglid vahele, sest me ei vaja seda.

Seejärel aktiveerige oma manifestifail.

Samm: looge oma rakendus

Avage ARTIK Cloud Applications ja klõpsake uut rakendust.

ARTIK Cloud määrab igale rakendusele kordumatu ID. Rakenduse ID on vajalik OAuth2 juurdepääsumärgi hankimiseks ja rakendusest andmete küsimiseks, kui kasutaja on juurdepääsu andnud. rohkem teada

Sisestage soovitud rakenduse nimi ja autentimise ümbersuunamise URL. Pange tähele, et autentimise ümbersuunamise URL on kohustuslik. Seda kasutatakse selle rakenduse kasutajate autentimiseks, seega suunatakse see sellele URL -ile, kui vajate sisselogimist. Prooviks kasutasime https:// localhost/8080/.

Nüüd määrake oma rakenduse lugemis- ja kirjutamisluba, navigeerige oma seadmesse ja salvestage.

Palju õnne, teil on nüüd oma taotlus!

Samm: ühendage ARTIK Cloud oma seadmega

Nüüd, kui teie taustaprogramm on valmis. Läheme oma andmete vaatamiseks teie ARTIKi pilvediagrammidele.

Liikuge minu seadmetele ja klõpsake käsul Ühenda teine seade.

Otsige ja klõpsake oma varem loodud uut tüüpi seadet, seejärel klõpsake nuppu Ühenda seade.

Lisateabe kuvamiseks klõpsake ühendatud seadme sätetel.

Võtke teadmiseks seadme ID ja žetoon, kuna vajate neid järgmistes sammudes.

Klõpsake parempoolsel paneelil nuppu Kuva oma andmed.

Kui teie riistvara on valmis, on diagrammil andmed.

Valmis ARTIK Cloudi seadistamiseks.:)

Samm: ühendage temperatuuri- ja PH -andurid MKR1000 -ga

Siin on tihvtiühendus:

• Temperatuur GND kuni MRK1000 GND
• Temp OUT to MKR1000 Digital pin 1
• Temperatuur VCC kuni MKR1000 5V
• Ühendage 4.7K takisti Temp VCC ja Temp OUT -ga
• pH GND kuni MRK1000 GND
• pH OUT MKR1000 analoogpinnale 1
• pH VCC kuni MKR1000 5V

Valikuline: temperatuurisondi hõlpsaks eemaldamiseks kasutasime heli- ja naissoost pistikut.

Täpsemate juhiste saamiseks vaadake pilte.

Samm: seadistage Arduino IDE juhatuse haldur

Kui olete MKR1000 Board juba installinud, jätke see samm vahele.

Avage oma Arduino IDE.

Liikuge menüüsse Tööriistad> Juhatus> Juhatuse haldur.

Seejärel otsige mkr1000.

Paigaldage Arduino SAMD -plaat, see toetab nii Zero kui ka MKR1000.

Samm: lisage nõutavad teegid

Andurite ja wifi toimimiseks vajame järgmisi teeke.

1. FlashStorage - kasutatakse pH kalibreerimise nihke salvestamiseks
2. ArduinoThread - kasutas seda andurite lugemiseks eraldi teemas.
3. ArduinoJson - kasutame seda JSON -andmete saatmiseks ARTIK Cloudi
4. WiFi101 - kasutatakse WiFi -ühenduse lubamiseks mkr1000 -ga
5. ArduinoHttpClient - hosti API -ga ühenduse loomiseks
6. OneWire - vajalik temperatuurianduri digitaalse sisendi lugemiseks
7. DallasTemperature - Dallase temperatuurianduri nõutav kogu

Liikuge visandile> Kaasa raamatukogu> Halda teeke

Otsige need raamatukogud üles ja laadige need alla.

Samm: laadige Arduino kood üles

Nüüd ühendage MKR1000 arvuti/sülearvutiga.

Teie Arduino peaks teie MKR1000 automaatselt tuvastama. Vastasel juhul määratakse käsitsi.

Laadige tarkvara alla minu GitHubist siit

Muutke oma ARTIK Cloud seadme ID -d ja luba.

String deviceID = "artikli pilvseadme ID"; // pane oma seadme ID siia õpetusest loodud String deviceToken = "artik cloud device token"; // pane oma seadme tunnus siia, mis on loodud õpetusest

Muutke oma wifi SSID/nime ja parooli.

/** Wifi seadistus **/ #define WIFI_AP "sinu wifi ssid" #define WIFI_PWD "wifi parool"

Seejärel laadige tarkvara kood üles MKR1000 -le ja alustage jälgimist.

Lisan koheselt rohkem koodiõpetusi.

Teie WiFi -l peab olema Interneti -ühendus

Minge tagasi oma ARTIK Cloudi ja kontrollige jooksvate andmete olemasolu.

Olen integreerinud DFRoboti kalibreerimismeetodi oma koodi.

Kui soovite oma pH -andurit kalibreerida, järgige nende meetodit 1.

Palju õnne! Olete andurid pilve kaudu edukalt ühendanud !.

Samm: muutke see kaasaskantavaks! - Eemaldatav temperatuuriandur

Peame temperatuurianduri ühenduse ümber korraldama, et see oleks eemaldatav.

See hõlmab takistite juhtmeid ja eemaldatavat pistikut.

Kõigepealt paneme 4.7k takisti ja selle pistikud.

Kasutasin 2,4 khm x 2 = 2,8 k omhs, kuna see on otsas. Aga ikkagi oleme tublid.

1. Asetage MKR1000 kuni 170 kontaktiga leivaplaat, 5 V tihvt peaks asuma plaadi esimesel tihvtil
2. Asetage 4,7 k takisti leivalaua viimastele või tühjadele tihvtidele.
3. Ühendage takisti esimene ots hüppajajuhtme abil 5V -ga.
4. Ühendage teine ots tühja tihvtiga teisel küljel.
5. Ühendage see tihvt digitaalse tihvtiga 1.

Kui teil on raskusi, järgige ülaltoodud pilte.

Järgmiseks jootke meie isane helipistik temperatuurianduri külge

1. Punane traat / VCC ülemise vaskeni
2. Roheline / GND kuni keskmine vask
3. Kollane / andmed alumisele vaskele

Vaadake ülaltoodud neljandat ekraanipilti.

Järgmiseks jootke emase helipistik PCB -le

1. Asetage naisliides 4x5 jootmisavaga trükkplaadile.
2. Sisestage 3 -kontaktiline päis augu viimasele reale.
3. Sisestage audioühenduse otsiku tihvti 200 omsi ja jootmisots ning teine ots lähima päisepistiku külge.
4. Jootke helipistiku ülejäänud päise tihvt päise tihvti külge.

Vt 5, 6, 7, 8. ekraanipilt ülalpool. Lühise vältimiseks kasutasin temperatuurianduri positiivse juhtme järjestikku 200 oomi.

Samm: muutke see kaasaskantavaks! - Andurite paigutamine

Hankige oma 2x3 plastmahuti.

Tehke tee auk pH- ja temperatuuriandurite hõlpsaks eemaldamiseks.

1. Joonista ring, mille ümbermõõt on sama kui naissoost ja BNC -pistik.
2. Veenduge, et need ei oleks nii lähedal ega kaugel.
3. Lõigake ring ettevaatlikult kuuma noa või soovitud puurimisvahendiga.
4. Sisestage ph -meetri BNC -pistik ja naissoost audiopistik.
5. Lisage hüppaja juhtmed naissoost audiopistikute pin -päistele
6. Liimige need kokku, nii et seda pole lihtne eemaldada.

Samm: muutke see kaasaskantavaks - lisage MKR1000 ühendused

Ühendage pH -andur:

1. Ühendage 3 džemprijuhet ph -andurite naissoost päisest MKR1000 -ga
2. Asetage ph -meeter VCC 5 V -le, GND GND -le ja andmestik A1 -le

Ühendage temperatuuriandur:

Asetage temperatuuriandur VCC 5 V -le, GND GND -le ja andmed leivaplaadi lisatihvtile, kus 4,7 k takisti on ühendatud digitaalse tihvtiga 1

Ühendage aku MKR1000 jaoks ja katke anum.

Lõpuks kinnitage temperatuuri- ja pH -andur.

Viola! Õnnitleme, et teil on nüüd basseiniseade!

Samm: lõpuks! Testi põllul

Kui MKR1000 on sisse lülitatud ja WiFi -ga ühendatud, hakkab see anduritelt lugemisi saatma, Digitaalse tihvti 13 LED vilgub kord eduka saatmise korral.

Oleme riistvaraandurit katsetanud era-, avaliku ja koolibasseini jaoks.

Nende vastajate kogumist andmete kogumine võimaldas meil riistvara võimekust analüüsida.

MKR1000 ja anduri paigutamine kasti võimaldab vältida vee saastumist.

Seda tehes saate jälgida oma vee kvaliteeti ja neid soovitud kemikaalide abil normaliseerida.

Loodetavasti aitab see juhendatav õpetus inimestel ehitada oma DIY basseini veekvaliteedi jälgimise seadme. Võib -olla suureneb teadlikkus basseini veekvaliteedi pidevast halvenemisest, kuna inimesed kipuvad turvalisuse kontrollimise asemel keskenduma rohkem pakutavatele mugavustele. Samuti kavatsevad nad kogukonnale kaasa aidata, pakkudes vahendeid veekvaliteedi tõhusamaks ja tulemuslikumaks muutmiseks ilma tarbetuid ressursse ohverdamata.

Korda seda julgelt ja tee lahedaid asju!:)