ARDUINO PH METER: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

V tem projektu bomo izdelali namizni pH -meter z uporabo gravitacijskega analognega pH -vezja in sonde iz Atlas Scientific in Arduino Uno. Odčitki bodo prikazani na zaslonu s tekočimi kristali (LCD).

Opomba:

- Ta števec je bil razvit v računalniku z operacijskim sistemom Windows. Na Macu ni bil preizkušen. - Ohišje ni vodotesno.

MATERIALI

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Analogni senzor pH gravitacije
• 1 - pH sonda
• 1 - 20x4 LCD modul
• 1 - 158x90x60mm Ohišje
• 1 - Mini plošča
• Mostične žice
• Akrilna plošča (pleksi steklo)
• 4 - 11 mm stojala in vijaki (priloženi senzorju pH)
• 1 - 220Ω in 1 - 1kΩ upori

ORODJA

Vrtalnik, svedri, rezalniki za suhozid, datoteke, izvijači, namizni vijaki, tračna žaga, pištola za lepilo in lepilna palica, spajkalnik in spajkalnik, digitalna čeljust, ravnilo.

1. korak: Pripravite stanovanje

Varnost: Pri ravnanju z orodji/stroji bodite previdni in nosite ustrezno zaščitno opremo, kot so očala, rokavice in respirator.

Uporabljeno ohišje je plastično ohišje iz ABS -a. Za pH meter je treba spremeniti.

Odrezana odprtina za LCD

a) LCD je nameščen v zgornjem delu (pokrov) ohišja. Na pokrovu postavite pravokotnik velikosti 98x40 mm.

b) Postavite kos v primež in izvrtajte 3,2 mm (1/8 ) pilotno luknjo v označenem pravokotniku.

c) Uporabite to pilotno luknjo kot izhodišče za rezalno ploščo za suhomontažno ploščo 3,2 mm (1/8 ). Ker je to majhno delo, bomo namesto rezalnega stroja za rezanje suhih zidov uporabili nastavek. pravokotnika namesto črt, saj je lahko s tem svedrom na svedru nekoliko težko naravnost rezati.

d) Nato z ročno datoteko odstranite odvečni material in pravokotnik oblikujte v zahtevano velikost.

Odrežite odprtine za priključek BNC in vrata Arduino

Odprtine za priključek BNC in vrata Arduino so na strani spodnjega dela ohišja.

a) Z zgoraj navedenimi dimenzijami označite središčno točko kroga in obrise za oba pravokotnika.

b) Postavite kos v primež in izrežite odprtine. Krožna odprtina je narejena s svedri. Pravokotne so narejene po podobnem postopku, ki je bil uporabljen za izdelavo odprtine za LCD.

Opremite osnovno ploščo za montažo komponent

Osnovna plošča se uporablja za montažo Arduina, pH senzorja in mini plošče. Uporablja se akrilna plošča debeline 6,4 mm (1/4 ).

a) S tračno žago razrežite akrilno pločevino na 135x62,5 mm.

b) Označite položaje štirih lukenj, kot je prikazano. Izvrtajte luknje s premerom 2,38 mm (3/32 "). Luknje na eni strani plošče poravnajte do globine 3 mm in premera 4,4 mm (11/64"). To je potrebno za ohranitev ravne spodnje površine, ko so vijaki vstavljeni, da zadržijo odstopanja.

c) S priloženimi vijaki pritrdite 11 mm nastavke. Senzor pH je opremljen s 4 nastavki in vijaki. Dva od njih uporabite za Arduino.

Korak: Namestite elektroniko v ohišje

1) Vstavite osnovno ploščo v spodnji del ohišja. Držite na mestu z vijaki ali vročim lepilom.

2) Senzor pH namestite na osnovno ploščo. Pritrdite na vijake.

3) Arduino Uno namestite na osnovno ploščo. Pritrdite z vijaki.

4) Dodajte mini ploščo na osnovno ploščo.

5) Spajajte zatiče glave na LCD (priloženi zatiči). Vstavite LCD v zgornji del ohišja in uporabite nekaj vročega lepila, da zaslon ostane na svojem mestu.

3. korak: Skupaj ožičite elektroniko

Komponente ožičite, kot je prikazano na zgornji shemi.

Uporabite mini ploščico za 1kΩ in 220Ω ter za distribucijo Arduinovih 5V in ozemljitvenih zatičev.

Dva upora se uporabljata za nastavitev kontrasta zaslona.

Podatkovni listi

PH -senzor gravitacije, pH -sonda

4. korak: Dokončajte montažo

Po zaključku ožičenja:

a) Zgornji in spodnji del ohišja povežite s priloženimi vijaki.

b) Sondo priključite na priključek BNC.

5. korak: Naložite kodo na Arduino Uno

Koda za ta projekt uporablja prilagojene knjižnice in datoteke z glavo. Za uporabo kode jih boste morali dodati v svoj Arduino IDE. Spodnji koraki vključujejo postopek dodajanja tega IDE -ja.

a) Arduino povežite z računalnikom in odprite IDE. IDE lahko prenesete s te POVEZAVE, če je nimate. Pojdite v Orodja -> Plošča -> Izberite Arduino/Genuino Uno. Pojdite v Orodja -> Vrata -> izberite vrata, na katera je povezan Arduino.

b) Dodaj knjižnico zaslona s tekočimi kristali: V IDE pojdite na Sketch -> Include library -> Manage libraries. V iskalno vrstico upravitelja knjižnice vnesite "liquidcrystal". Poiščite paket z naslovom "LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit". Nameščen je lahko ali pa tudi ne. Če ne, izberite paket in kliknite namesti.

c) Dodaj knjižnico senzorjev Atlas Gravity: Prenesite datoteko zip z naslednje povezave. Datoteka bo shranjena kot "Atlas_gravity.zip". V IDE pojdite na Sketch -> Include library -> Add. ZIP Library. Poiščite datoteko "Atlas_gravity.zip" in izberite za dodajanje.

d) Nato moramo dodati kodo za pH meter. Kopirajte kodo s te POVEZAVE na delovno ploščo IDE.

e) Sestavite in naložite kodo v Arduino.

f) Odčitki pH se nato prikažejo na LCD -prikazovalniku. Odčitke si lahko ogledate tudi na serijskem monitorju. Če želite odpreti serijski monitor, pojdite na Orodja -> Serijski monitor ali pritisnite Ctrl+Shift+M na tipkovnici. Hitrost prenosa nastavite na 9600 in izberite "Carriage return".

Korak 6: Umerite PH senzor

Opomba: Če nameravate uporabiti zunanji napajalnik za Arduino, ga pred kalibracijo priključite na Arduino. To bo zagotovilo ustrezno nastavitev referenčnih ravni, kar bo pomagalo pri pravilni kalibraciji.

Ta pH meter je mogoče umeriti na eno, dve ali tri točke. Potrebne so standardne puferske raztopine (pH 4, 7 in 10)

Za postopek umerjanja se uporablja serijski monitor. Uporabnik bo lahko opazoval postopno spreminjanje odčitkov, ko pridejo do stabilizacije, in poslal ustrezne ukaze.

Podatki o umerjanju so shranjeni v EEPROM -u Arduina.

Upoštevajte, da je treba najprej izvesti umerjanje pH 7.

Ukazi za umerjanje

Sredina: kal, 7

Nizka točka: kal, 4

Vrhunec: cal, 10

Jasno umerjanje: kal, jasno

Koraki

a) Odstranite steklenico za namakanje in sperite sondo za pH.

b) V skodelico nalijte nekaj raztopine pH 7. Prepričajte se, da je dovolj, da pokrijete območje zaznavanja sonde.

c) Sondo postavite v skodelico in jo premešajte, da odstranite ujet zrak. Bodite pozorni na odčitke na serijskem monitorju. Sonda naj sedi v raztopini, dokler se odčitki ne stabilizirajo (majhno premikanje od enega do drugega odčitka je normalno)

d) Ko se odčitki stabilizirajo, vnesite ukaz cal, 7 v serijski monitor. Umerjanje na pH 7 je zdaj končano.

Ponovite korake a-d za pH4 in pH10. Ko nadaljujete z različnimi puferskimi raztopinami, sperite sondo.

Kaj pa temperaturna kompenzacija?

Senzor, uporabljen v tem projektu, ima natančnost +/- 0,2%. Merilnik pH bo deloval pri tej natančnosti v temperaturnem območju 7 - 46 ° C. Zunaj tega območja bo treba števec spremeniti za temperaturno kompenzacijo. Opomba: pH -sondo lahko izpostavimo razponu od 1 - 60 ° C.