ARDUINO PH METAR: 6 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

U ovom projektu napravit ćemo stolni pH metar koristeći analogni pH krug gravitacije i sondu iz Atlas Scientific -a i Arduino Uno. Očitanja će biti prikazana na zaslonu s tekućim kristalima (LCD).

Bilješka:

- Ovaj mjerač razvijen je na računalu sa sustavom Windows. Nije testirano na Macu. - Kućište nije vodootporno.

MATERIJALI

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Analogni osjetnik pH gravitacije
• 1 - pH sonda
• 1 - 20x4 LCD modul
• 1 - 158x90x60mm Kućište
• 1 - Mini ploča
• Kratkospojne žice
• Akrilni lim (pleksiglas)
• Odstojci i vijci 4 - 11 mm (isporučuje se s pH senzorom)
• Otpornici 1 - 220Ω i 1 - 1kΩ

ALATI

Bušilica, svrdla, glodalice za suhozid, turpije, odvijači, radni stolovi, tračna pila, pištolj za ljepilo i ljepilo, lemilica i lemilica, digitalna čeljust, ravnalo.

Korak 1: Pripremite stanovanje

Sigurnost: Ne zaboravite biti oprezni pri rukovanju alatom/strojevima i nositi odgovarajuću zaštitnu opremu poput naočala, rukavica i respiratora.

Koristi se kućište od plastike od ABS -a. Mora se izmijeniti za pH metar.

Izrezani otvor za LCD

a) LCD je postavljen u gornji dio (poklopac) kućišta. Centrirajte pravokutnik 98x40 mm na poklopcu.

b) Stavite komad u škripac i izbušite probnu rupu od 3,2 mm (1/8 ) u pravokutniku koji je označen.

c) Upotrijebite ovu probnu rupu kao početnu točku za glodalicu za rezanje suhozida od 3,2 mm (1/8 ). Budući da je ovo mali posao, koristit ćemo bit na ručnoj bušilici umjesto stroja za rezanje suhozida. Radite iznutra pravokutnika umjesto linija jer može biti malo teško rezati na pravi način s ovim bitom na bušilici.

d) Zatim ručnom datotekom uklonite višak materijala i oblikujte pravokutnik do potrebne veličine.

Izrežite otvore za BNC konektor i Arduino portove

Otvori za BNC konektor i Arduino portove nalaze se sa strane donjeg dijela kućišta.

a) Pomoću gore navedenih dimenzija označite središnju točku kruga i obrise za dva pravokutnika.

b) Stavite komad u porok i izrežite otvore. Kružni otvor izrađen je pomoću svrdla. Pravokutni su izrađeni prema sličnom postupku koji se koristio za izradu otvora za LCD.

Opremite osnovnu ploču za montažu komponenti

Osnovna ploča koristi se za postavljanje Arduina, pH senzora i mini ploče. Koristi se akrilni lim debljine 6,4 mm (1/4 ).

a) Pomoću tračne pile izrežite akrilni lim na 135x62,5 mm.

b) Označite položaje za četiri rupe kako je prikazano. Izbušite rupe promjera 2,38 mm (3/32 "). Upustite rupe na jednoj strani ploče do dubine od 3 mm i promjera 4,4 mm (11/64"). To je potrebno kako bi se zadržala ravna podloga kada su vijci umetnuti kako bi se zadržali razmaci.

c) Pričvrstite razmake od 11 mm pomoću isporučenih vijaka. Senzor pH dolazi s 4 odvojka i vijcima. Koristite dva od njih za Arduino.

Korak 2: Instalirajte elektroniku u kućište

1) Umetnite osnovnu ploču u donji dio kućišta. Držite na mjestu vijcima ili vrućim ljepilom.

2) Postavite pH osjetnik na osnovnu ploču. Pričvrstite na vijke vijcima.

3) Montirajte Arduino Uno na osnovnu ploču. Pričvrstite vijcima.

4) Dodajte mini ploču na osnovnu ploču.

5) Lemite igle zaglavlja na LCD (priložene pinove). Umetnite LCD u gornji dio kućišta i upotrijebite vruće ljepilo da zaslon ostane na mjestu.

Korak 3: Zajedno spojite žičanu elektroniku

Ožičite komponente su prikazane na gornjoj shemi.

Upotrijebite mini ploču za 1kΩ i 220Ω i za distribuciju Arduinovih 5V i uzemljenih pinova.

Dva otpornika koriste se za postavljanje kontrasta zaslona.

Liste podataka

Senzor pH gravitacije, pH sonda

Korak 4: Dovršite montažu

Nakon dovršetka ožičenja:

a) Gornji i donji dio kućišta spojite priloženim vijcima.

b) Spojite sondu na BNC konektor.

Korak 5: Prenesite kod na Arduino Uno

Kôd za ovaj projekt koristi prilagođene knjižnice i datoteke zaglavlja. Morat ćete ih dodati u svoj Arduino IDE da biste koristili kôd. Koraci u nastavku uključuju postupak dodavanja ovog IDE -a.

a) Povežite Arduino s računalom i otvorite IDE. IDE se može preuzeti s ovog LINKA ako ga nemate. Idite na Alati -> Ploča -> Odaberite Arduino/Genuino Uno. Idite na Alati -> Port -> odaberite port na koji je Arduino spojen.

b) Dodavanje knjižnice zaslona s tekućim kristalima: U IDE -u idite na Sketch -> Include library -> Manage libraries. U traku za pretraživanje upravitelja knjižnice unesite "liquidcrystal". Potražite paket pod nazivom "LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit". Može se instalirati, ali i ne mora. Ako nije, odaberite paket i kliknite Instaliraj.

c) Dodajte biblioteku senzora Atlas Gravity senzora: Preuzmite zip datoteku sa sljedeće poveznice. Datoteka će biti spremljena kao "Atlas_gravity.zip". U IDE -u idite na Sketch -> Include library -> Add. ZIP Library. Pronađite datoteku "Atlas_gravity.zip" i odaberite za dodavanje.

d) Zatim moramo dodati kôd za pH metar. Kopirajte kôd s ovog LINKA na IDE radnu ploču.

e) Sastavite i prenesite kôd na Arduino.

f) Očitanja pH vrijednosti tada će se prikazati na LCD -u. Očitavanja možete vidjeti i na serijskom monitoru. Da biste otvorili serijski monitor, idite na Alati -> Serijski monitor ili pritisnite Ctrl+Shift+M na tipkovnici. Postavite brzinu prijenosa na 9600 i odaberite "Carriage return".

Korak 6: Kalibrirajte PH senzor

Napomena: Ako namjeravate koristiti vanjsko napajanje za Arduino, spojite ga na Arduino prije izvođenja kalibracije. To će osigurati da su referentne razine odgovarajuće postavljene, što će pomoći u ispravnoj kalibraciji.

Ovaj pH metar može se kalibrirati na kalibraciju u jednoj, dvije ili tri točke. Potrebne su standardne otopine pufera (pH 4, 7 i 10)

Serijski monitor koristi se za postupak kalibracije. Korisnik će moći promatrati postupnu promjenu očitanja pri njihovom stabilizaciji i slati odgovarajuće naredbe.

Podaci o kalibraciji pohranjeni su u EEPROM -u Arduina.

Imajte na umu da je prvo potrebno izvršiti kalibraciju pH 7.

Naredbe za kalibraciju

Sredina: kal, 7

Niska točka: kal, 4

Vrhunac: cal, 10

Jasna kalibracija: kal, jasna

Koraci

a) Uklonite bocu za namakanje i isperite pH sondu.

b) Ulijte dio otopine pH 7 u šalicu. Uvjerite se da ima dovoljno prostora za pokrivanje osjetnog područja sonde.

c) Stavite sondu u čašu i promiješajte je kako biste uklonili zarobljeni zrak. Promatrajte očitanja na serijskom monitoru. Neka sonda sjedi u otopini dok se očitanja ne stabiliziraju (mali pomak od jednog očitanja do drugog je normalan)

d) Nakon što se očitanja stabilizuju, unesite naredbu cal, 7 u serijski monitor. Kalibracija na pH 7 je sada završena.

Ponovite korake a-d za pH4 i pH10. Ne zaboravite isprati sondu dok prelazite na različite otopine pufera.

Što je s kompenzacijom temperature?

Senzor korišten u ovom projektu ima točnost od +/- 0,2%. PH mjerač će raditi unutar ove točnosti u temperaturnom rasponu od 7 - 46 ° C. Izvan ovog raspona, mjerač će se morati promijeniti radi kompenzacije temperature. Napomena: pH sonda se može podvrgnuti rasponu od 1 - 60 ° C.