MAAK JE EIGEN PH- EN SALINITY-MONITORINGSYSTEEM MET LED-INDICATOREN: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

In dit project gaan we een pH en saliniteit/geleidbaarheid monitoring systeem maken met LED indicatoren. Er wordt gebruik gemaakt van de pH- en saliniteitssensoren van Atlas Scientific. De bediening verloopt via het I2C-protocol en de meetwaarden worden weergegeven op de seriële Arduino-monitor.

De LED's gaan aan als de sensormetingen buiten de vooraf gedefinieerde limieten komen. In dit geval zijn de limieten als volgt: Als de geleidbaarheidswaarde hoger is dan 500 μS/cm, gaat de gele LED branden; als de pH-waarde hoger is dan 10, gaat de rode LED branden. Het gebruik van LED's biedt een demonstratie van hoe sensormetingen kunnen worden gebruikt om andere hardware te activeren.

WAARSCHUWINGEN:

Atlas Scientific maakt geen consumentenelektronica. Deze apparatuur is bedoeld voor elektrotechnici. Als u niet bekend bent met elektrotechniek of het programmeren van embedded systemen, zijn deze producten wellicht niet voor u geschikt

Dit apparaat is ontwikkeld en getest met een Windows-computer. Het is niet getest op Mac, Atlas Scientific weet niet of deze instructies compatibel zijn met een Mac-systeem

VOORDELEN:

• Realtime pH- en zoutgehaltemetingen.
• Kan worden uitgebreid met meer typen EZO-sensoren van Atlas.
• Mogelijkheid om sensormetingen te gebruiken om andere hardware te besturen.
• Minimale programmeervaardigheden die nodig zijn, tenzij u van plan bent het project aan te passen.

MATERIALEN:

• 1- Arduino Uno- of STEMTera-bord
• Breadboard (Als er geen STEMTera-bord wordt gebruikt)
• Doorverbindingsdraden
• 1- pH-sensorkit
• 1- saliniteitssensorkit
• 1- Inline spanningsisolator
• 2- LED's
• 2- 220 Ω weerstanden

Stap 1: VEREISTEN VOOR DE MONTAGE

a) Kalibreer de sensoren. Elke sensor heeft een uniek kalibratieproces. Raadpleeg het volgende: Ezo pH-gegevensblad, Ezo EC-gegevensblad.

b) Stel het protocol van de sensoren in op I2C. Elke sensor heeft een uniek I2C-adres nodig. In overeenstemming met de voorbeeldcode voor dit project worden de volgende adressen gebruikt: het adres van de pH-sensor is 99 en het adres van de zoutgehaltesensor is 100. Raadpleeg deze LINK voor informatie over het wisselen tussen protocollen en het toewijzen van adressen.

De kalibratie en de omschakeling naar I2C MOET gebeuren voordat de sensoren in dit project worden geïmplementeerd

Stap 2: MONTEER HARDWARE

Sluit de hardware aan zoals weergegeven in het bovenstaande schema.

U kunt een Arduino UNO- of een STEMTera-bord gebruiken. Het STEMTera-bord werd in dit project gebruikt vanwege het compacte ontwerp waarbij de Arduino wordt gecombineerd met het breadboard.

De 220Ω weerstanden begrenzen de stroom naar de LED's, waardoor ze niet uitblazen.

De Inline Voltage Isolator isoleert het pH-circuit van het zoutgehalte en beschermt het zo tegen eventuele elektrische interferentie (ruis) die afkomstig kan zijn van de zoutgehaltesensor of andere elektronica in het systeem.

Stap 3: LAAD HET PROGRAMMA OP ARDUINO

De code voor dit project maakt gebruik van een aangepaste bibliotheek en headerbestand voor de EZO-circuits in I2C-modus. Je moet ze toevoegen aan je Arduino IDE om de code te gebruiken. De onderstaande stappen omvatten het proces om deze toevoeging aan de IDE te maken.

a) Download Ezo_I2c_lib, een zip-map van GitHub naar uw computer.

b) Open de Arduino IDE op uw computer (u kunt de IDE HIER downloaden als u deze niet hebt). Ga in de IDE naar Sketch -> Bibliotheek opnemen ->. ZIP-bibliotheek toevoegen -> Selecteer de map Ezo_I2c_lib die u zojuist hebt gedownload. De juiste bestanden zijn nu opgenomen.

c) Kopieer de code van pH_EC_led_indicator naar uw IDE-werkpaneel. Je kunt het ook openen vanuit de Ezo_I2c_lib zip-map die hierboven is gedownload.

d) Compileer en upload de pH_EC_led_indicator-code naar uw Arduino Uno- of StemTera-bord.

e) Ga in uw IDE naar Extra -> Seriële monitor of druk op Ctrl+Shift+M op uw toetsenbord. De seriële monitor wordt geopend. Stel de baudrate in op 9600 en selecteer "Carriage return"

Stap 4: DEMONSTRATIE

Samenvatting van het experiment dat in de video wordt getoond:

• De initiële pH en EC van water worden gemeten.
• Er wordt wat NaCl (zout) aan het water toegevoegd, de geleidbaarheidsmeting stijgt en zodra deze 500μS/cm passeert, gaat de gele LED branden.
• Vervolgens wordt er wat pH UP-oplossing in de beker gegoten, de pH stijgt en bij het overschrijden van 10 gaat de rode LED branden.
• Ten slotte wordt er wat pH DOWN-oplossing toegevoegd en neemt de pH af. Wanneer de meting minder dan 10 is, gaat de rode LED uit.