PH-Regler/-Meter - Arduino - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

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Dies ist eine Anleitung für einen Arduino-pH-Regler oder ein Messgerät:

--- Der Regler ist für Reaktionen gedacht, die bei einem bestimmten pH-Wert beginnen und aufgrund der Reaktion natürlich den pH-Wert verringern/erhöhen. Für viele Reaktionen ist es jedoch erwünscht, beim Ausgangs-pH zu bleiben. Wenn die Reaktion also zu weit vom gewünschten pH-Wert abweicht, pumpt dieses Arduino-Projekt Säure oder Base ein, um den pH-Wert wieder auf den Normalwert zu bringen.

--- Dieses Projekt kann auch einfach als pH-Sensor verwendet werden, der den pH-Wert jeder Lösung misst.

Schritt 1: Notwendige Materialien

-Arduino Uno

-Computer und Tastatur

-12V peristaltische Flüssigkeitspumpe

-Analoger pH-Sensor / Meter Pro Kit für Arduino

-I2C 20x4 Arduino LCD-Anzeigemodul

-IN4001 Diode

-PN2222 Transistor

-12V DC-Netzteil

-Männlich zu Buchse Überbrückungsdrähte

-Männlich zu männlich Überbrückungsdrähte

-Krokodilklemmen

-Arduino-USB-Kabel

-Breadboard

Schritt 2: Lötdiode zwischen den Zinken der Pumpe

Löten Sie die Diode zwischen den Zinken der Peristaltikpumpe wie abgebildet. Achten Sie darauf, dass das silberne Band der Diode zum (+) Zinken der Pumpe zeigt. Dies schützt den Motor der Pumpe.

Schritt 3: Verdrahten der Hardware

A4 -------------------- zum SDA von LCD

A5 -------------------- zum SCL von LCD

GND ----------------- zu GND von LCD

5V -------------------- zu VCC von LCD

A0 -------------------- zum mittleren Stift (Basis) des Transistors

GND ----------------- zum **linken Stift (Emitter) des Transistors, **bezogen auf die flache Seite des Transistors

(-) Zinkenpumpe ---- zum **rechten Zinken (Kollektor) des Transistors

(+) Zinkenpumpe ---- auf Vin (12V)

A3 -------------------- zur Signalleitung (blau) des pH-Meters

5V -------------------- an (+) Leitung (rot) des pH-Meters

GND ----------------- zum (-) Draht (schwarz) des pH-Meters

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***Siehe Fotos für weitere Details

Schritt 4: Der Code

Es sind 2 Versionen der Arduino-Code-Datei angehängt… eine für die Regulierung von Reaktionen, die den pH-Wert erhöhen, und die andere für Reaktionen, die den pH-Wert verringern

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*** WICHTIG ***

Laden Sie die benötigten Bibliotheken herunter (Zip in dieser Anleitung angehängt)

Dieser Code verwendet eine LCD-Bibliothek, die nicht bereits auf dem Arduino enthalten ist …

Um diese ZIP-Datei in Ihr Projekt zu implementieren, laden Sie sie auf Ihren Computer herunter, Gehen Sie im Arduino-Fenster zu "Skizze" "Bibliothek einschließen" "ZIP-Bibliothek hinzufügen"

Schritt 5: Wichtiger Hinweis - Serieller Monitor

Dieses Programm verwendet einen seriellen Eingang, um die Menübildschirme zu steuern. Dies bedeutet, dass es während der Verwendung mit einem Computer oder Laptop verbunden sein muss. Um den seriellen Monitor zu bedienen, klicken Sie im Arduino-Fenster auf die obere rechte Schaltfläche (sieht aus wie eine Lupe).

***WICHTIG - Verwenden Sie die Optionen "Autoscroll", "Kein Zeilenende" und "9600 Baud" auf dem seriellen Monitorbildschirm

Um Werte einzugeben, geben Sie einen Wert über Ihre Tastatur ein und drücken Sie die Eingabetaste oder klicken Sie auf "Senden".

Schritt 6: Anpassen des Codes an die Anforderungen Ihres Reglers

Es gibt sehr einfache Konstanten, die nur geändert werden müssen, um sicherzustellen, dass dieses Programm für Sie funktioniert! Im Folgenden sind die empfohlenen Konstanten zum Ändern und ihre Beschreibungen aufgeführt:

-- fillTime: wie lange es dauert, bis sich Ihre Pumpe vollständig mit Flüssigkeit gefüllt hat, in Sekunden

-- delayTime: Wie lange soll der Regler warten, bevor er mehr Lösung einpumpt

-- smallAdjust: Anzahl der Sekunden, in denen Säure/Base eingepumpt werden soll, wenn der pH-Wert um 0,3 - 1 pH abweicht

-- largeAdjust: Anzahl der Sekunden, in denen Säure/Base eingepumpt werden soll, wenn der pH-Wert um > 1pH. abweicht

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Außerdem müssen Sie herausfinden, welchen Offset und welche Steilheit Ihr pH-Meter hat…

Wenn meine Steilheit und mein Offset mit Ihrem pH-Meter nicht gut funktionieren, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen:

(1)-- Setze Steigung = 1 und Offset = 0

(2)-- Nehmen Sie pH-Messwerte in Lösungen mit genau pH 4, pH 7 und pH 10. auf und nehmen Sie sie auf

(3)-- Erstellen Sie ein Gleichungssystem wie folgt:

(tatsächlicher pH-4-Messwert)*Steigung + Offset = 4

(tatsächlicher pH-Wert 7)*Steigung + Offset = 7

(tatsächlicher pH-Wert 10)*Steigung + Offset = 10

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Verwenden Sie diese drei Gleichungen, um eine am besten geeignete Linie zu finden, um nach Steigung und Offset aufzulösen, und ändern Sie diese Konstanten in Ihre neuen Steigungs- und Offset-Werte