ARDUINO PH METER

Dalam projek ini, kami akan membuat meter pH benchtop menggunakan litar pH analog graviti dan penyelidikan dari Atlas Scientific dan Arduino Uno. Pembacaan akan dipaparkan pada paparan kristal cecair (LCD).

Catatan:

- Meter ini dibangunkan pada komputer Windows. Ia tidak diuji pada Mac.

- kandang tidak kalis air.

BAHAN-BAHAN

  • 1 - Arduino Uno
  • 1 - Sensor pH analog graviti
  • 1 - pH siasatan
  • Modul 1 - 20x4 LCD
  • 1 - 158x90x60mm Lampiran
  • 1 - Papan ketuhar mini
  • Wayar melompat
  • Helaian akrilik (plexiglass)
  • 4 - 11mm standoffs dan skru (datang dengan sensor pH)
  • 1 - 220Ω dan 1 - 1kΩ perintang

TOOLS

Bor, bit gerudi, bit pemotong drywall, fail, pemutar skru, benchtop vise, melihat band, pistol gam dan gam gam, solder besi dan solder, caliper digital, penguasa.

Langkah 1: Sediakan Perumahan

Keselamatan: Ingat untuk berhati-hati apabila mengendalikan alat / jentera dan memakai peralatan keselamatan yang sesuai seperti cermin mata, sarung tangan, dan pernafasan.

Perumahan yang digunakan adalah kandang plastik ABS. Ia perlu diubahsuai untuk meter pH.

Memotong dibuka untuk LCD

a) LCD diletakkan di bahagian atas (penutup) kandang. Pusatkan segi empat tepat 98x40mm pada penutup.

b) Letakkan sekeping di vise dan gerudi lubang perintis 3.2mm (1/8 ") dalam segi empat tepat yang ditandakan.

c) Gunakan lubang perintis ini sebagai titik permulaan untuk pemotongan drywall 3.2mm (1/8 "), kerana kerja ini kecil, kami akan menggunakan bit pada gerudi tangan dan bukan mesin pemotong drywall. daripada segi empat tepat bukannya garisan kerana ia mungkin sedikit sukar untuk dipotong secara lurus dengan sedikit ini pada gerudi.

d) Seterusnya, gunakan fail tangan untuk mengeluarkan bahan yang berlebihan dan bentuk segi empat tepat kepada saiz yang diperlukan.

Potong bukaan untuk penyambung BNC dan pelabuhan Arduino

Terbuka untuk penyambung BNC dan pelabuhan Arduino adalah di bahagian bawah bahagian bawah kandang.

a) Dengan menggunakan dimensi yang disediakan di atas, tandakan titik pusat bagi bulatan dan garis besar untuk dua segi empat tepat.

b) Letakkan bahagian dalam naib dan potong bukaan. Pembukaan pekeliling dibuat menggunakan bit gerudi. Reka bentuk segi empat tepat dibuat dengan mengikuti proses yang sama yang digunakan untuk membuat pembukaan untuk LCD.

Pakaian plat asas untuk memasang komponen

Plat asas digunakan untuk memasang Arduino, pH sensor dan papan roti mini. Lembaran akrilik tebal 6.4mm (1/4 ") digunakan.

a) Menggunakan jalur saw, potong lembaran akrilik ke 135x62.5mm.

b) Tandakan kedudukan untuk empat lubang seperti yang ditunjukkan. Bor 2.38mm (3/32 ") lubang diameter. Countersink lubang pada satu sisi plat ke kedalaman 3mm dan diameter 4.4mm (11/64"). Ini adalah perlu untuk mengekalkan latar belakang yang rata apabila skru dimasukkan untuk menahan standoffs.

c) Lampirkan standoff 11mm menggunakan skru yang disediakan. Sensor pH dilengkapi dengan 4 standoffs dan skru. Gunakan dua daripadanya untuk Arduino.

Langkah 2: Memasang Elektronik di Perumahan

1) Masukkan plat asas ke bahagian bawah perumahan. Pastikan kedudukan dengan skru atau gam panas.

2) Pasang sensor pH pada plat asas. Selamat kepada standoffs dengan skru.

3) Pasang Arduino Uno ke plat asas. Selamat kepada skru standoffs.

4) Tambah papan bilah mini ke plat asas.

5) Solder pin header ke LCD (pin disediakan). Masukkan LCD ke bahagian atas perumahan dan gunakan sedikit gam panas untuk mengekalkan skrin.

Langkah 3: Wire Electronics Together

Kawat komponen ditunjukkan dalam skema di atas.

Gunakan papan suapan mini untuk 1kΩ dan 220Ω dan untuk mengedarkan 5V dan pin tanah Arduino.

Kedua-dua perintang digunakan untuk menetapkan perbezaan skrin.

Helaian data

Sensor pH graviti, pH siasatan

Langkah 4: Muktamadkan Perhimpunan

Selepas pendawaian telah selesai:

a) Letakkan bahagian atas dan bawah perumahan bersama menggunakan skru yang disediakan.

b) Sambungkan siasatan kepada penyambung BNC.

Langkah 5: Kod Upload Ke Arduino Uno

Kod untuk projek ini menggunakan perpustakaan disesuaikan dan fail header. Anda perlu menambahkannya ke Arduino IDE anda untuk menggunakan kod itu. Langkah-langkah di bawah ini termasuk proses membuat penambahan ini kepada IDE.

a) Sambungkan Arduino ke komputer anda dan buka IDE. IDE boleh dimuat turun dari LINK ini jika anda tidak memilikinya. Pergi ke Alat -> Papan -> Pilih Arduino / Genuino Uno . Pergi ke Alat -> Port -> pilih port di mana Arduino disambungkan.

b) Tambah perpustakaan Paparan Liquid Crystal: Dalam IDE pergi ke Sketch -> Include library -> Manage libraries . Dalam bar carian Pengurus Perpustakaan masukkan "liquidcrystal". Cari pakej bertajuk "LiquidCrystal Terbina dalam oleh Arduino, Adafruit". Ia mungkin atau mungkin tidak dipasang. Jika tidak, pilih pakej dan klik pada pemasangan .

c) Tambah perpustakaan sensor graviti Atlas: Muat turun fail zip dari LINK berikut. Fail akan disimpan sebagai "Atlas_gravity.zip". Dalam IDE pergi ke Sket -> Sertakan pustaka -> Tambah .ZIP Library . Cari fail "Atlas_gravity.zip" dan pilih untuk menambah.

d) Seterusnya, kita perlu menambah kod untuk meter pH. Salin kod dari LI NK ini ke panel kerja IDE.

e) Menyusun dan memuat naik kod kepada Arduino.

f) Pembacaan pH akan dipaparkan pada LCD. Anda juga boleh melihat bacaan pada monitor bersiri. Untuk membuka monitor bersiri, pergi ke Alat -> Serial Monitor atau tekan Ctrl + Shift + M pada papan kekunci anda. Tetapkan kadar baud kepada 9600 dan pilih "Carriage return".

Langkah 6: Menentukur Sensor PH

Nota: Jika anda merancang untuk menggunakan bekalan kuasa luaran untuk Arduino, sambungkannya ke Arduino sebelum melakukan penentukuran. Ini akan memastikan tahap rujukan ditetapkan dengan tepat, yang akan membantu penentukuran yang betul.

Meter pH ini boleh ditentukur untuk penentukuran satu, dua atau tiga mata. Penyelesaian penampan standard (pH 4, 7 dan 10) diperlukan

Monitor bersiri digunakan untuk proses penentukuran. Pengguna akan dapat melihat perubahan secara beransur-ansur dalam pembacaan apabila ia datang kepada penstabilan dan menghantar arahan yang sesuai.

Data penentukuran disimpan dalam EEPROM Arduino.

Arahan penentukuran

Rendah-point: cal, 4

Mid-point: cal, 7

High-point: cal, 10

Penentukuran yang jelas: cal, jelas

Langkah-langkah

a) Keluarkan botol soaker dan bilas probe pH.

b) Tuang beberapa larutan pH 4 ke dalam cawan. Pastikan terdapat cukup untuk merangkumi kawasan penginderaan siasatan.

c) Letakkan siasatan di dalam cawan dan kacau di sekitar untuk mengeluarkan udara yang terperangkap. Perhatikan bacaan pada monitor bersiri. Biarkan siasatan duduk dalam penyelesaian sehingga pembacaan menstabilkan (pergerakan kecil dari satu bacaan ke seterusnya adalah normal)

d) Selepas pembacaan menstabilkan, masukkan kal perintah , 4 ke dalam monitor bersiri. Penentukuran ke pH 4 kini selesai.

Ulangi langkah iklan untuk pH7 dan pH10. Ingat untuk membilas siasatan semasa anda meneruskan ke penyelesaian penampan yang berbeza.

Bagaimana dengan pampasan suhu?

Sensor yang digunakan dalam projek ini mempunyai ketepatan +/- 0.2%. Meter pH akan beroperasi dalam ketepatan ini dalam julat suhu 7 - 46 ° C. Di luar julat ini, meter mesti diubah suai untuk pampasan temp. Nota: Probe pH boleh tertakluk kepada julat 1 - 60 ° C.

Artikel Berkaitan