ARDUINO PH METER: 6 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Bu layihədə, Atlas Scientific və Arduino Uno çəkisi analog pH dövrəsini və zondunu istifadə edərək bir tezgah pH ölçmə cihazı hazırlayacağıq. Oxumalar maye kristal ekranda (LCD) göstəriləcək.

Qeyd:

- Bu sayğac Windows kompüterində hazırlanmışdır. Mac -da yoxlanılmadı. - Kassa suya davamlı deyil.

MATERİALLAR

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Gravity analog pH sensoru
• 1 - pH probu
• 1 - 20x4 LCD modulu
• 1 - 158x90x60 mm korpus
• 1 - Mini çörək taxtası
• Jumper telləri
• Akril təbəqə (pleksiglas)
• 4 - 11 mm dayaqlar və vintlər (pH sensoru ilə gəlir)
• 1 - 220Ω və 1 - 1kΩ rezistorlar

ARAÇLAR

Matkap, matkap ucları, alçıpan kəsici bitlər, sənədlər, tornavidalar, dəzgah üstü mişar, şerit testere, yapışqan tabancası və yapışqan çubuq, lehimləmə dəmir və lehim, rəqəmsal kaliper, hökmdar.

Addım 1: Mənzil hazırlayın

Təhlükəsizlik: Alətlərlə/maşınlarla işləyərkən diqqətli olmağı və gözlük, əlcək və respirator kimi uyğun təhlükəsizlik vasitələri geyinməyi unutmayın.

İstifadə olunan korpus ABS plastik qapaqdır. PH ölçmə cihazı üçün dəyişdirilməlidir.

LCD üçün kəsik açar

a) LCD, korpusun yuxarı hissəsinə (qapağına) yerləşdirilmişdir. Qapağın üstündə 98x40 mm düzbucaqlı düzəldin.

b) Parçanı mengeneye qoyun və işarələnmiş düzbucaqda 3,2 mm (1/8 ) pilot deliyi qazın.

c) Bu pilot çuxurunu 3,2 mm (1/8 ) alçıpan kəsmə ucu üçün başlanğıc nöqtəsi olaraq istifadə edin. Bu kiçik bir iş olduğundan, biti alçıpan kəsmə maşını deyil, əl matkapının üstündə istifadə edəcəyik. bu matkapla düz bir şəkildə kəsmək bir az çətin ola biləcəyi üçün xətlər yerinə düzbucaqlı.

d) Sonra, artıq materialı çıxarmaq və düzbucağı lazımi ölçüdə formalaşdırmaq üçün bir əl faylı istifadə edin.

BNC konnektoru və Arduino portları üçün deliklər kəsin

BNC konnektoru və Arduino portları üçün boşluqlar korpusun alt hissəsinin tərəfindədir.

a) Yuxarıda göstərilən ölçüləri istifadə edərək, dairənin mərkəzi nöqtəsini və iki düzbucağın konturlarını qeyd edin.

b) Parçanı vitrinə qoyun və delikləri kəsin. Dairəvi açılış matkap ucları ilə aparılır. Düzbucaqlılar, LCD üçün açılış etmək üçün istifadə edilən oxşar bir prosesə riayət etməklə hazırlanır.

Komponentləri quraşdırmaq üçün əsas lövhəni təchiz edin

Əsas lövhə Arduino, pH sensoru və mini çörək taxtasının quraşdırılması üçün istifadə olunur. 6.4mm (1/4 ) qalınlığında akril təbəqə istifadə olunur.

a) Şerit mişardan istifadə edərək, akril təbəqəni 135x62.5 mm ölçüdə kəsin.

b) Göstərildiyi kimi dörd çuxurun mövqelərini işarələyin. 2.38 mm (3/32 ") diametrli deliklər qazın. Plitənin bir tərəfindəki delikləri 3 mm dərinliyə və 4,4 mm diametrinə (11/64") endirin. Vintlər dayandıqları yerləri tutmaq üçün düz bir alt səth saxlamaq üçün lazımdır.

c) Verilmiş vintlərdən istifadə edərək 11 mm dayaqları bağlayın. PH sensoru 4 dayaq və vida ilə gəlir. Arduino üçün onlardan ikisini istifadə edin.

Addım 2: Mənzildə Elektronika Quraşdırın

1) Əsas lövhəni korpusun alt hissəsinə daxil edin. Vida və ya isti yapışqan ilə mövqedə saxlayın.

2) pH sensorunu əsas lövhəyə quraşdırın. Vidalarla dayanmaq üçün təhlükəsiz olun.

3) Arduino Uno'yu əsas lövhəyə quraşdırın. Vintləri bağlamaq üçün təhlükəsizdir.

4) Kiçik çörək taxtasını əsas lövhəyə əlavə edin.

5) Başlıq pinlərini LCD -yə lehimləyin (pinlər verilir). LCD -ni korpusun yuxarı hissəsinə daxil edin və ekranı yerində saxlamaq üçün isti yapışqan istifadə edin.

Addım 3: Elektronika Birlikdə Tel Edin

Tel komponentləri yuxarıdakı sxematik şəkildə göstərilmişdir.

1kΩ və 220Ω üçün və Arduino'nun 5V və torpaq pinlərini paylamaq üçün mini çörək taxtasından istifadə edin.

İki rezistor ekran kontrastını təyin etmək üçün istifadə olunur.

Məlumat cədvəlləri

Cazibə qüvvəsi pH sensoru, pH probu

Addım 4: Montajı tamamlayın

Kabel çəkildikdən sonra:

a) Verilmiş vintlərdən istifadə edərək korpusun yuxarı və aşağı hissələrini birləşdirin.

b) Probu BNC konnektoruna qoşun.

Addım 5: Kodu Arduino Uno üzərinə yükləyin

Bu layihənin kodu xüsusi kitabxanalardan və başlıq sənədlərindən istifadə edir. Kodu istifadə etmək üçün bunları Arduino IDE -yə əlavə etməlisiniz. Aşağıdakı addımlar IDE -yə bu əlavənin edilməsi prosesini əhatə edir.

a) Arduino'yu kompüterinizə qoşun və IDE -ni açın. IDE yoxdursa bu LINK -dən yükləyə bilərsiniz. Alətlər -> İdarə Heyəti -> Arduino/Genuino Uno seçin. Alətlər -> Liman -> Arduinonun qoşulduğu limanı seçin.

b) Maye Kristal Ekran kitabxanası əlavə edin: IDE -də Sketch -> Kitabxanaya daxil et -> Kitabxanaları idarə et bölməsinə keçin. Kitabxana menecerinin axtarış çubuğuna "liquidcrystal" daxil edin. "Arduino, Adafruit tərəfindən quraşdırılmış LiquidCrystal" adlı paketi axtarın. Quraşdırıla bilər və ya quraşdırıla bilməz. Əks təqdirdə paketi seçin və quraşdırma düyməsini basın.

c) Atlas Gravity sensor kitabxanasını əlavə edin: Aşağıdakı LINK -dən zip faylını yükləyin. Fayl "Atlas_gravity.zip" olaraq qeyd olunacaq. IDE -də Sketch -> Kitabxana daxil et -> Əlavə et. ZIP Kitabxanasına keçin. "Atlas_gravity.zip" faylını tapın və əlavə etmək üçün seçin.

d) Sonra, pH sayğacının kodunu əlavə etməliyik. Bu LINK -dən kodu IDE iş panelinə kopyalayın.

e) Kodu tərtib edin və Arduinoya yükləyin.

f) Daha sonra pH göstəriciləri LCD -də göstəriləcək. Oxumaları serial monitorda da görə bilərsiniz. Serial monitoru açmaq üçün Alətlər -> Serial Monitor bölməsinə keçin və ya klaviaturada Ctrl+Shift+M düymələrini basın. Baud sürətini 9600 olaraq təyin edin və "Daşıyıcı geri dönüşü" ni seçin.

Addım 6: PH Sensorunu kalibr edin

Qeyd: Arduino üçün xarici bir enerji təchizatı istifadə etməyi planlaşdırırsınızsa, kalibrləmə etməzdən əvvəl Arduino'ya qoşun. Bu, düzgün kalibrləməyə kömək edəcək istinad səviyyələrinin uyğun şəkildə təyin olunmasını təmin edəcək.

Bu pH sayğacı bir, iki və ya üç ballı kalibrləmə ilə kalibr edilə bilər. Standart tampon həlləri (pH 4, 7 və 10) tələb olunur

Serial monitor kalibrləmə prosesi üçün istifadə olunur. İstifadəçi sabitləşməyə gəldikcə oxunuşların tədricən dəyişdiyini müşahidə edə və müvafiq əmrləri göndərə biləcək.

Kalibrləmə məlumatları Arduinonun EEPROM -da saxlanılır.

Qeyd edək ki, əvvəlcə pH 7 kalibrlənməsi aparılmalıdır.

Kalibrləmə əmrləri

Orta nöqtə: cal, 7

Aşağı nöqtə: cal, 4

Yüksək nöqtə: cal, 10

Aydın kalibrləmə: cal, aydın

Addımlar

a) Nəmləndirici şüşəni çıxarın və pH probunu yuyun.

b) pH 7 məhlulunun bir hissəsini fincana tökün. Zondun algılama sahəsini əhatə etmək üçün kifayət qədər olduğundan əmin olun.

c) Probu kuboka qoyun və sıxılmış havanı çıxarmaq üçün ətrafında qarışdırın. Serial monitordakı oxunuşları izləyin. Oxumalar sabitləşənə qədər probun həllində oturmasına icazə verin (bir oxunuşdan digərinə kiçik hərəkət normaldır)

d) Oxumalar sabitləşdikdən sonra serial monitoruna cal, 7 əmrini daxil edin. PH 7 -ə kalibrləmə artıq başa çatmışdır.

PH4 və pH10 üçün a-d addımlarını təkrarlayın. Fərqli tampon həllərinə keçərkən probu yaxalamağı unutmayın.

Bəs temperatur kompensasiyası haqqında nə demək olar?

Bu layihədə istifadə olunan sensor +/- 0,2%dəqiqliyə malikdir. PH ölçmə cihazı 7 - 46 ° C temperatur aralığında bu dəqiqlikdə işləyəcək. Bu aralığın xaricində, temperatur kompensasiyası üçün sayğac dəyişdirilməlidir. Qeyd: pH probu 1 - 60 ° C aralığına məruz qala bilər.