MACHEN SIE IHR EIGENES PH- UND SALINITÄTS-ÜBERWACHUNGSSYSTEM MIT LED-ANZEIGEN - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

In diesem Projekt werden wir ein Überwachungssystem für pH und Salzgehalt/Leitfähigkeit mit LED-Anzeigen herstellen. Es werden die pH- und Salinitätssensoren von Atlas Scientific verwendet. Der Betrieb erfolgt über das I2C-Protokoll und die Messwerte werden auf dem seriellen Arduino-Monitor angezeigt.

Die LEDs werden eingeschaltet, wenn die Sensorwerte die vordefinierten Grenzen überschreiten. In diesem Fall gelten folgende Grenzwerte: Wenn der Leitfähigkeitsmesswert 500 μS/cm überschreitet, leuchtet die gelbe LED auf; Wenn der pH-Wert über 10 liegt, leuchtet die rote LED auf. Die Verwendung von LEDs bietet eine Demonstration, wie Sensormesswerte verwendet werden können, um andere Hardware zu triggern.

WARNUNGEN:

Atlas Scientific stellt keine Unterhaltungselektronik her. Dieses Gerät ist für Elektrotechniker bestimmt. Wenn Sie mit der Elektrotechnik oder der Programmierung eingebetteter Systeme nicht vertraut sind, sind diese Produkte möglicherweise nicht für Sie geeignet

Dieses Gerät wurde mit einem Windows-Computer entwickelt und getestet. Es wurde nicht auf einem Mac getestet, Atlas Scientific weiß nicht, ob diese Anleitung mit einem Mac-System kompatibel ist

VORTEILE:

• Echtzeit-pH- und Salzgehalt-Messungen.
• Kann um weitere Typen der EZO-Sensoren von Atlas erweitert werden.
• Möglichkeit, Sensormesswerte zur Steuerung anderer Hardware zu verwenden.
• Minimale Programmierkenntnisse erforderlich, es sei denn, Sie planen, das Projekt zu ändern.

MATERIALIEN:

• 1- Arduino Uno oder STEMTera-Board
• Steckbrett (Wenn kein STEMTera-Board verwendet wird)
• Überbrückungsdrähte
• 1- pH-Sensor-Kit
• 1- Salzgehaltssensor-Kit
• 1- Inline-Spannungstrenner
• 2- LEDs
• 2- 220 Ω Widerstände

Schritt 1: ANFORDERUNGEN AN DIE VORMONTAGE

a) Kalibrieren Sie die Sensoren. Jeder Sensor hat einen einzigartigen Kalibrierungsprozess. Siehe folgendes: Ezo pH-Datenblatt, Ezo EC-Datenblatt.

b) Stellen Sie das Protokoll der Sensoren auf I2C ein. Jeder Sensor benötigt eine eindeutige I2C-Adresse. Gemäß dem Beispielcode für dieses Projekt werden die folgenden Adressen verwendet: pH-Sensoradresse ist 99 und Salzgehalt-Sensoradresse ist 100. Informationen zum Wechseln zwischen Protokollen und zum Zuweisen von Adressen finden Sie in diesem LINK.

Die Kalibrierung und die Umstellung auf I2C MÜSSEN vor der Implementierung der Sensoren in dieses Projekt durchgeführt werden

Schritt 2: HARDWARE ZUSAMMENBAUEN

Schließen Sie die Hardware wie im obigen Schema gezeigt an.

Sie können entweder ein Arduino UNO oder ein STEMTera-Board verwenden. Das STEMTera-Board wurde in diesem Projekt wegen seines kompakten Designs verwendet, bei dem das Arduino mit dem Steckbrett kombiniert wird.

Die 220-Ω-Widerstände begrenzen den Strom zu den LEDs und verhindern, dass sie durchbrennen.

Der Inline-Spannungsisolator isoliert den pH-Kreislauf vom Salzgehaltskreislauf und schützt ihn so vor jeglichen elektrischen Störungen (Rauschen), die vom Salzgehaltssensor oder anderer Elektronik im System ausgehen können.

Schritt 3: LADEN SIE DAS PROGRAMM AUF ARDUINO

Der Code für dieses Projekt verwendet eine angepasste Bibliothek und Header-Datei für die EZO-Schaltungen im I2C-Modus. Sie müssen sie zu Ihrer Arduino-IDE hinzufügen, um den Code verwenden zu können. Die folgenden Schritte umfassen den Vorgang zum Vornehmen dieser Ergänzung zur IDE.

a) Laden Sie Ezo_I2c_lib, einen Zip-Ordner von GitHub, auf Ihren Computer herunter.

b) Öffnen Sie auf Ihrem Computer die Arduino IDE (Sie können die IDE von HIER herunterladen, wenn Sie sie nicht haben). Gehen Sie in der IDE zu Sketch -> Bibliothek einschließen ->. ZIP-Bibliothek hinzufügen -> Wählen Sie den gerade heruntergeladenen Ezo_I2c_lib-Ordner aus. Die entsprechenden Dateien sind nun enthalten.

c) Kopieren Sie den Code von pH_EC_led_indicator in Ihr IDE-Arbeitsfeld. Sie können auch über den oben heruntergeladenen Zip-Ordner Ezo_I2c_lib darauf zugreifen.

d) Kompilieren Sie den pH_EC_led_indicator-Code und laden Sie ihn auf Ihr Arduino Uno- oder StemTera-Board hoch.

e) Gehen Sie in Ihrer IDE zu Tools -> Serial Monitor oder drücken Sie Strg+Shift+M auf Ihrer Tastatur. Der serielle Monitor wird geöffnet. Stellen Sie die Baudrate auf 9600 ein und wählen Sie "Carriage Return"

Schritt 4: DEMONSTRATION

Zusammenfassung des im Video gezeigten Experiments:

• Der anfängliche pH-Wert und EC von Wasser werden gemessen.
• Dem Wasser wird etwas NaCl (Salz) zugesetzt, der Leitfähigkeitsmesswert steigt und sobald er 500μS/cm überschreitet, leuchtet die gelbe LED.
• Dann wird etwas pH UP-Lösung in das Becherglas gegossen, der pH-Wert steigt und beim Überschreiten von 10 und der roten LED leuchtet.
• Schließlich wird etwas pH-DOWN-Lösung zugegeben und der pH-Wert sinkt. Wenn der Messwert weniger als 10 beträgt, erlischt die rote LED.