نظام مراقبة المياه (Arduino Uno) WIP: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

يعمل هذا النظام كتكرار لي لجهاز مراقبة المياه منخفض التكلفة ضمن عامل شكل صغير. مصدر إلهام لهذا التصميم مستمد من حدث أوليمبياد العلوم المسمى جودة المياه. ما كان في البداية مجرد مقياس ملوحة ، تطور إلى هذا النظام الذي يكتشف درجة الحرارة ، ودرجة الحموضة ، والعكارة لأي مصدر للمياه.

الخطوة 1: المواد

إليك ما تحتاجه لإكمال هذا المشروع.

قائمة الاجزاء

• اردوينو اونو
• برنامج اردوينو
• اللوح
• صندوق من الورق المقوى
• برنامج فريتزينج
• أنبوب الانكماش الحراري
• أسلاك العبور
• وحدة GPS
• أنواع شاشات مسطحة
• وحدة بطاقة SD
• مستشعر الأس الهيدروجيني
• مسبار درجة الحرارة
• مستشعر التعكر

قائمة الأدوات

• لاصق
• مسدس حرارة
• مقص
• جندى
• لحام حديد
• الشريط
• أدوات تقشير الأسلاك

الخطوة 2: إعداد الصندوق

هذه الشاشة خفيفة الوزن للغاية ومتعددة الاستخدامات من حيث الشكل. ابدأ بإيجاد هيكل لتخزين الأداة بالكامل (# بوصة مكعبة على الأقل) واستغني عن الثقوب اللازمة (1 # x # بوصة مستطيل ودائرة قطرها 1 # بوصة) حتى تتمكن وحدة LCD وأجهزة الاستشعار من العمل بشكل صحيح. في المثال الخاص بي ، قمت بتعديل صندوق من الورق المقوى لشاسيتي.

ملخص

1. ابحث عن حاوية لتخزين النظام لا تقل عن (# x # x # بوصة)
2. قطع فتحتين (مستطيل # × # بوصة ودائرة قطرها # بوصة)

الخطوة 3: إعداد Arduino & Breadboard

بعد تحديد الهيكل وتعديله بشكل صحيح ، قم بتوصيل فتحات Arduino 5V و GND بأسلاك توصيل بخطوط ناقل + و- (الثقوب الموجودة على طول الخط الأحمر الطويل لـ + والثقوب الموجودة على طول الخط الأزرق لـ -). سيتم الآن تشغيل اللوح عند تشغيل Arduino وسيكون هذا هو الأساس لبقية المكونات.

ملخص

قم بتوصيل فتحات Arduino 5V و GND بخطوط الحافلات + و - التي ستستخدمها على لوح الخبز

الخطوة 4: ربط المستشعرات

تستخدم جميع المستشعرات الثلاثة في هذا المشروع تصميمًا مكونًا من 3 أسلاك ، مع توصيل السلك الأحمر بالطاقة ، والأسود بالأرضي والأصفر / الأزرق الذي يتصل بدبوس الإدخال الخاص بهما. يتصل سلك إدخال مستشعر درجة الحرارة بـ # ، وسلك إدخال مستشعر الأس الهيدروجيني بـ # ، ومدخل التعكر بـ #. إذا لزم الأمر ، استخدم مكواة لحام ولحام لإنشاء اتصال قوي وأنابيب انكماش حراري لإضافة السلامة الهيكلية للاتصال.

ملخص

1. قم بتوصيل المستشعرات بلوحة التجارب ، والأحمر بخط + ناقل ، والأسود بخط - bus ، والأصفر / الأزرق بفتحات الإدخال الصحيحة على Arduino.
2. فتحة درجة الحرارة: ؟؟ ، فتحة درجة الحموضة: ؟؟ ، فتحة التعكر: ؟؟
3. أسلاك اللحام معًا واستخدام أنابيب الانكماش الحراري لبناء اتصال أفضل باللوح.

الخطوة 5: توصيل الوحدات

تحتوي جميع الوحدات في هذا المشروع على أنواع مختلفة من الاتصالات وبالتالي واجهات مع Arduino بطريقة مختلفة. ينتقل SDA إلى A4 وينتقل SCL إلى A5 لشاشة LCD. ينتقل RXD إلى الرقم الرقمي 6 وينتقل TXD إلى الرقم 7 الرقمي لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS). ينتقل CS إلى الرقم الرقمي 4 ، وينتقل SCR إلى الرقم الرقمي 13 ، وينتقل MISO إلى الرقم الرقمي 12 ، وينتقل MOSI إلى الرقم الرقمي 11 لوحدة بطاقة SD. بالنسبة لجميع الوحدات ، يتصل VCC بالطاقة ويذهب GND إلى الأرض. إذا لزم الأمر ، يجب استخدام مكواة لحام ولحام لتوصيل الأسلاك بالوحدات النمطية لضمان اتصال قوي.

ملخص

1. قم بتوصيل جميع خطوط الوحدة النمطية VCC بـ + خط الحافلات وخطوط GND إلى - خط الحافلات.
2. قم بتوصيل SDA بـ A4 و SCL بـ A5 لوحدة LCD.
3. قم بتوصيل RXD بالدبوس الرقمي 6 و TXD بالدبوس الرقمي 7 لوحدة GPS.
4. قم بتوصيل CS بالدبوس الرقمي 4 ، SCR إلى الرقم الرقمي 13 ، MISO بالرقم الرقمي 12 ، و MOSI بالدبوس الرقمي 11 لوحدة بطاقة SD.

الخطوة 6: تجميع الأجهزة معًا

مع اكتمال الأسلاك بين جميع الوحدات وأجهزة الاستشعار ، يمكنك الآن وضع Arduino والمكونات في الهيكل المعدني. لا يهم التنظيم ما دامت شاشة LCD تتمتع بإمكانية الوصول إلى انقطاع المستطيل من الخطوة 1 ويمكن لأجهزة الاستشعار المرور عبر فتحة الفتحة من الخطوة 1.

ملخص

ضع المكونات في الهيكل الخاص بك من الخطوة 1 ، مع التأكد من وصول المستشعرات إلى الدائرة المقطوعة ومن وصول شاشة LCD إلى فتحة المستطيل

الخطوة السابعة: تحميل الكود

الكود هو الجزء الأكثر تكاملاً في هذا النظام بأكمله ، والذي يخبر Arduino بكيفية إدارة الإشارات وتحويلها إلى قراءات يمكن عرضها وتخزينها. لقد قمت أدناه بعرض صورة مشروحة للرمز الذي سيحاول شرح كل جزء والغرض منه. يمكنك فقط نسخ هذا الرمز ولصقه في برنامج Arduino واستخدام سلك USB المتصل بـ Arduino Uno ، وتحميله في وحدة التحكم الصغيرة.

ملخص

انسخ الكود والصقه (قم بالتعديل ، إذا رغبت في ذلك) في برنامج Arduino وتحميله على لوحة Arduino Uno

الخطوة 8: اللمسات الأخيرة والإضافات

مع الجهاز المكتمل ، سيتم تخزين أي قراءات من أجهزة الاستشعار على بطاقة SD التي يتم إدخالها في وحدة بطاقة SD بتنسيق معين. يمكن بعد ذلك تجميع هذه البيانات في خريطة Google كما هو موضح في الرابط أدناه لتقديم تمثيل بياني أفضل للتركيبة السكانية للمياه في المنطقة المحلية.

drive.google.com/open؟id=115okKUld8k8akZKj…

ملخص

جمع البيانات من الجهاز وتوثيقها بأي طريقة تختارها

الخطوة 9: الإكمال

اكتمل النظام الآن وسيأخذ الآن درجة الحرارة والتعكر ودرجة الحموضة لأي مصدر للمياه.

هناك العديد من الاحتمالات الأخرى لما يمكن عمله مع نظام مراقبة المياه هذا والتي تنتظر فقط من يكتشفها. سيكون من المثير للاهتمام أن ترى كيف تقرر استخدام هذا المشروع لتحقيق أهدافك الخاصة.