اصنع نظام مراقبة درجة الحموضة والملوحة الخاص بك باستخدام مؤشرات LED: 4 خطوات

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

في هذا المشروع ، سنقوم بإنشاء نظام مراقبة درجة الحموضة والملوحة / التوصيل باستخدام مؤشرات LED. يتم استخدام مستشعرات درجة الحموضة والملوحة من Atlas Scientific. يتم التشغيل عبر بروتوكول I2C ويتم عرض القراءات على شاشة Arduino التسلسلية.

يتم تشغيل مصابيح LED إذا خرجت قراءات المستشعر عن الحدود المحددة مسبقًا. في هذه الحالة ، تكون الحدود كما يلي: إذا تجاوزت قراءة التوصيلية 500 ميكرو ثانية / سم ، فسيتم تشغيل مؤشر LED الأصفر ؛ إذا تجاوزت قراءة الأس الهيدروجيني 10 ، فسيتم تشغيل مؤشر LED الأحمر. يقدم استخدام مصابيح LED عرضًا توضيحيًا لكيفية استخدام قراءات المستشعر لتشغيل أجهزة أخرى.

تحذيرات:

لا تقوم شركة Atlas Scientific بتصنيع الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية. هذه المعدات مخصصة لمهندسي الكهرباء. إذا لم تكن على دراية بالهندسة الكهربائية أو برمجة الأنظمة المدمجة ، فقد لا تكون هذه المنتجات مناسبة لك

تم تطوير هذا الجهاز واختباره باستخدام كمبيوتر يعمل بنظام Windows. لم يتم اختباره على نظام Mac ، ولا يعرف Atlas Scientific ما إذا كانت هذه التعليمات متوافقة مع نظام Mac

مزايا:

• قراءات درجة الحموضة والملوحة في الوقت الحقيقي.
• يمكن توسيعها لتشمل المزيد من أنواع مستشعرات Atlas's EZO.
• القدرة على استخدام قراءات المستشعر للتحكم في الأجهزة الأخرى.
• الحد الأدنى من مهارات البرمجة المطلوبة إلا إذا كنت تخطط لتعديل المشروع.

المواد:

• 1- لوحة Arduino Uno أو STEMTera
• اللوح (إذا لم يتم استخدام لوحة STEMTera)
• أسلاك العبور
• 1- طقم حساس الأس الهيدروجيني
• 1- طقم حساس الملوحة
• 1- عازل جهد داخلي
• 2- المصابيح
• مقاومات 220

الخطوة 1: متطلبات التجميع المسبق

أ) معايرة أجهزة الاستشعار. كل حساس له عملية معايرة فريدة. راجع ما يلي: ورقة بيانات Ezo pH ، ورقة بيانات Ezo EC.

ب) ضبط بروتوكول أجهزة الاستشعار على I2C. يحتاج كل جهاز استشعار إلى عنوان I2C فريد. وفقًا لنموذج الكود الخاص بهذا المشروع ، يتم استخدام العناوين التالية: عنوان مستشعر الأس الهيدروجيني هو 99 ، وعنوان مستشعر الملوحة هو 100. للحصول على معلومات حول كيفية التغيير بين البروتوكولات وتعيين العناوين ، يرجى الرجوع إلى هذا الرابط.

يجب إجراء المعايرة والتبديل إلى I2C قبل تنفيذ المستشعرات في هذا المشروع

الخطوة 2: تجميع الأجهزة

قم بتوصيل الجهاز كما هو موضح في التخطيطي أعلاه.

يمكنك استخدام لوحة Arduino UNO أو STEMTera. تم استخدام لوحة STEMTera في هذا المشروع لتصميمها المضغوط حيث يتم دمج Arduino مع اللوح.

تقصر المقاومات 220Ω التيار على مصابيح LED ، مما يمنعها من الانفجار.

يعزل عازل الجهد الداخلي دائرة الأس الهيدروجيني عن دائرة الملوحة ، وبالتالي يحميها من أي تداخل كهربائي (ضوضاء) قد ينشأ من مستشعر الملوحة أو إلكترونيات أخرى في النظام.

الخطوة 3: تحميل البرنامج على أردوينو

يستخدم رمز هذا المشروع مكتبة مخصصة وملف رأس لدارات EZO في وضع I2C. سيكون عليك إضافتها إلى Arduino IDE الخاص بك من أجل استخدام الكود. تتضمن الخطوات أدناه عملية إجراء هذه الإضافة إلى IDE.

أ) قم بتنزيل Ezo_I2c_lib ، وهو مجلد مضغوط من GitHub على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ب) على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، افتح Arduino IDE (يمكنك تنزيل IDE من هنا إذا لم يكن لديك). في IDE ، انتقل إلى Sketch -> Include Library -> Add. ZIP Library -> حدد المجلد Ezo_I2c_lib الذي قمت بتنزيله للتو. يتم الآن تضمين الملفات المناسبة.

ج) انسخ الكود من pH_EC_led_indicator إلى لوحة عمل IDE. يمكنك أيضًا الوصول إليه من المجلد المضغوط Ezo_I2c_lib الذي تم تنزيله أعلاه.

د) قم بتجميع وتحميل كود pH_EC_led_indicator إلى لوحة Arduino Uno أو StemTera.

هـ) في IDE الخاص بك ، انتقل إلى Tools -> Serial Monitor أو اضغط على Ctrl + Shift + M على لوحة المفاتيح. سيتم فتح الشاشة التسلسلية. قم بتعيين سرعة البث بالباود على 9600 وحدد "إرجاع السطر"

الخطوة الرابعة: التظاهر

ملخص التجربة الموضحة في الفيديو:

• يتم قياس الأس الهيدروجيني الأولي و EC للمياه.
• يضاف بعض كلوريد الصوديوم (ملح) إلى الماء ، وترتفع قراءة الموصلية وبمجرد أن تتجاوز 500 ميكرو ثانية / سم ، يضيء مؤشر LED الأصفر.
• ثم يتم سكب بعض محلول الأس الهيدروجيني UP في الدورق ، ويزداد الرقم الهيدروجيني وعند عبور 10 ويضيء المصباح الأحمر.
• أخيرًا ، يضاف بعض محلول pH DOWN وينخفض الرقم الهيدروجيني. عندما تكون القراءة أقل من 10 ، ينطفئ المصباح الأحمر.