ARDUINO PH METER: 6 sammu (piltidega)

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

Selles projektis valmistame töölaua pH -meetri, kasutades Atlas Scientific ja Arduino Uno gravitatsiooni analoog -pH -ahelat ja sondi. Näidud kuvatakse vedelkristallkuvaril (LCD).

Märge:

- See arvesti töötati välja Windowsi arvutis. Seda ei testitud Macis. - Korpus ei ole veekindel.

MATERJALID

• 1 - Arduino Uno
• 1 - gravitatsiooni analoogne pH -andur
• 1 - pH -sond
• 1 - 20x4 LCD moodul
• 1 - 158x90x60mm korpus
• 1 - Mini leivalaud
• Jumper juhtmed
• Akrüülleht (pleksiklaas)
• 4–11 mm vaheseinad ja kruvid (kaasas pH -andur)
• 1 - 220Ω ja 1 - 1kΩ takistid

TÖÖRIISTAD

Puur, puurid, kipsplaadi lõiketerad, viilid, kruvikeerajad, lauaplaat, lintsaag, liimipüstol ja liimipulk, jootekolb ja joodis, digitaalne nihik, joonlaud.

Samm: valmistage korpus ette

Ohutus: ärge unustage tööriistade/masinate käsitsemisel olla ettevaatlik ja kandke sobivaid kaitsevahendeid, nagu prillid, kindad ja respiraatorid.

Kasutatav korpus on ABS -plastikust korpus. Seda tuleb pH -meetri jaoks muuta.

Lõika ava LCD -ekraanile

a) LCD on paigutatud korpuse ülemisse ossa (kaas). Keskendage kaanel 98x40 mm ristkülik.

b) Pange tükk kruustangidesse ja puurige märgistatud ristkülikusse 3,2 mm (1/8 ) prooviauk.

c) Kasutage seda katseava 3,2 mm (1/8 ) kipsplaadi lõiketera alguspunktina. Kuna see on väike töö, kasutame pigem käsipuuril kui kipsplaadi lõikamismasinal. Töötage seestpoolt joonte asemel ristkülikust, kuna selle külviku otsikuga lõikamine võib olla natuke keeruline.

d) Seejärel eemaldage käsitsi viiliga liigne materjal ja vormige ristkülik vajaliku suurusega.

Lõika avad BNC -pistiku ja Arduino portide jaoks

BNC -pistiku ja Arduino portide avad asuvad korpuse alumise osa küljel.

a) Märgi ülaltoodud mõõtmete abil ringi keskpunkt ja kahe ristküliku piirjooned.

b) Pange tükk kruvipessa ja lõigake avad. Ümmargune ava tehakse puurvardade abil. Ristkülikukujulised on valmistatud sarnase protsessi abil, mida kasutatakse LCD ava avamiseks.

Varustage alusplaat komponentide kinnitamiseks

Alusplaati kasutatakse Arduino, pH -anduri ja minileiva paigaldamiseks. Kasutatakse 6,4 mm (1/4 ) paksust akrüüllehte.

a) Lõika lintsaega akrüülleht 135x62,5 mm.

b) Märkige nelja augu kohad, nagu näidatud. Puurige 2,38 mm (3/32 ") läbimõõduga augud. Süvendage plaadi ühel küljel olevad augud 3 mm sügavusele ja läbimõõduga 4,4 mm (11/64"). See on vajalik tasase aluspinna hoidmiseks, kui kruvid on sisse lülitatud, et hoida väljatõmbeid.

c) Kinnitage 11 mm piirajad kaasasolevate kruvide abil. PH -anduriga on kaasas 4 kaitset ja kruvi. Kasutage neist kahte Arduino jaoks.

Samm: paigaldage korpusesse elektroonika

1) Sisestage alusplaat korpuse alumisse ossa. Hoidke kruvide või kuuma liimiga asendis.

2) Paigaldage pH -andur alusplaadile. Kinnitage kinnituskruvidega kruvidega.

3) Paigaldage Arduino Uno alusplaadile. Kinnitage eralduskruvide külge.

4) Lisage mini leivaplaat alusplaadile.

5) Jootke päise tihvtid LCD -ekraanile (tihvtid kaasas). Sisestage LCD korpuse ülemisse ossa ja kasutage ekraani paigal hoidmiseks kuuma liimi.

3. samm: juhtmeelektroonika koos

Ühendage komponendid juhtmetega ülaltoodud skeemil.

Kasutage mini leivaplaati 1kΩ ja 220Ω jaoks ning Arduino 5V ja maanduspistikute jaotamiseks.

Kahte takistit kasutatakse ekraani kontrasti seadmiseks.

Andmelehed

Raskusjõu pH -andur, pH -sond

Samm: viige montaaž lõpule

Pärast juhtmestiku lõpuleviimist:

a) Pange korpuse ülemine ja alumine osa kaasasolevate kruvide abil kokku.

b) Ühendage sond BNC pistikuga.

Samm: laadige kood Arduino Unosse üles

Selle projekti kood kasutab kohandatud teeke ja päisefaile. Koodi kasutamiseks peate need oma Arduino IDE -sse lisama. Allpool toodud sammud hõlmavad selle täienduse tegemist IDE -le.

a) Ühendage Arduino arvutiga ja avage IDE. IDE saab sellelt lingilt alla laadida, kui teil seda pole. Avage Tööriistad -> Tahvel -> Valige Arduino/Genuino Uno. Avage Tööriistad -> Port -> valige port, kuhu Arduino on ühendatud.

b) Lisage vedelkristallkuvariteek: IDE -s minge visandile -> Kaasa raamatukogu -> Halda teeke. Teegihalduri otsinguribale sisestage "liquidcrystal". Otsige paketti pealkirjaga "LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit". See võib olla paigaldatud või mitte. Kui ei, valige pakett ja klõpsake nuppu Installi.

c) Lisage Atlas Gravity sensoriteek: laadige alla zip -fail järgmiselt lingilt. Fail salvestatakse nimega "Atlas_gravity.zip". Avage IDE -s Sketch -> Include library -> Add. ZIP Library. Leidke fail "Atlas_gravity.zip" ja valige lisamiseks.

d) Järgmisena peame lisama pH -meetri koodi. Kopeerige sellelt lingilt kood IDE tööpaneelile.

e) Koostage ja laadige kood üles Arduino.

f) Seejärel kuvatakse vedelkristallekraanil pH -väärtused. Näitu saate vaadata ka jadamonitorilt. Seeriamonitori avamiseks avage Tools -> Serial Monitor või vajutage klaviatuuril Ctrl+Shift+M. Seadke andmeedastuskiiruseks 9600 ja valige käru tagasitulek.

6. samm: PH -anduri kalibreerimine

Märkus. Kui plaanite Arduino jaoks kasutada välist toiteallikat, ühendage see enne kalibreerimist Arduinoga. See tagab, et võrdlustasemed on nõuetekohaselt seatud, mis aitab õiget kalibreerimist.

Seda pH-meetrit saab kalibreerida ühe, kahe või kolme punkti kalibreerimiseks. Vajalikud on puhverlahuste standardlahused (pH 4, 7 ja 10)

Seeriamonitori kasutatakse kalibreerimisprotsessis. Kasutaja saab jälgida näitude järkjärgulist muutumist stabiliseerumisel ja saata vastavaid käske.

Kalibreerimisandmed salvestatakse Arduino EEPROM -i.

Pange tähele, et kõigepealt tuleks kalibreerida pH 7.

Kalibreerimiskäsud

Keskpunkt: cal, 7

Madalpunkt: cal, 4

Kõrgpunkt: cal, 10

Selge kalibreerimine: selge, selge

Sammud

a) Eemaldage leotuspudel ja loputage pH -sond maha.

b) Valage osa pH 7 lahusest tassi. Veenduge, et sondi tajuala katmiseks on piisavalt.

c) Asetage sond tassi ja segage see ümber, et eemaldada kinni jäänud õhk. Jälgige jadamonitori näitu. Laske sondil lahuses seista, kuni näidud stabiliseeruvad (väike liikumine ühelt lugemelt teisele on normaalne)

d) Pärast näitude stabiliseerumist sisestage jadamonitori käsk cal, 7. Kalibreerimine pH 7 -ni on nüüd lõpule viidud.

Korrake samme a-d pH4 ja pH10 korral. Ärge unustage erinevate puhverlahuste valimisel sondi loputada.

Aga temperatuuri kompenseerimine?

Selles projektis kasutatud anduri täpsus on +/- 0,2%. Selle täpsusega töötab pH -mõõtur temperatuurivahemikus 7–46 ° C. Väljaspool seda vahemikku tuleb arvesti temperatuuri kompenseerimiseks muuta. Märkus: pH -sondi võib mõjutada vahemikus 1 kuni 60 ° C.