Arduino Chemistry Probe Kit - Temperatuur en geleidbaarheid - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Een scheikundeleraar met wie ik werk, wilde zijn leerlingen een sensorkit laten bouwen om de geleidbaarheid en temperatuur te testen. We hebben een paar verschillende projecten en middelen verzameld en ik heb ze gecombineerd tot één project. We hebben een LCD-project, geleidbaarheidssonde en temperatuursensorsonde gecombineerd.

Afgebeeld is het eindproduct.

Stap 1: Benodigdheden

Je zal nodig hebben:

• Arduino Uno (ik gebruikte de Sparkfun Inventors Kit)
• Breadboard
• Doorverbindingsdraden
• Krokodillenklemdraden
• 10K Ohm Weerstanden (x2)
• LCD scherm
• Temperatuursensor (DS18B20)
• Geleidbaarheidssonde (doe-het-zelf-versie in stap 6)
• Elektrische tape
• Soldeerbout
• Soldeer
• Draadknipper/Stripper
• Tang

Stap 2: Bedradingsschema

Om een plan te maken dat studenten konden volgen, moest ik leren een bedradingsschema te maken. Ik gebruikte de software genaamd Fritzing.

Stap 3: Bouw het LCD-circuit

Conceptueel heb ik dit opgesplitst in 3 delen; het LCD-scherm, de temperatuursensor en de geleidbaarheidssonde.

Ik heb het LCD-circuit gebouwd door de instructie te volgen in de Sparkfun Inventor's Kit Guide: Circuit #15. Ik ga niet proberen alle pinverbindingen uit te typen (bestudeer het schakelschema).

Mods naar het originele ontwerp:

• Ik heb het LCD-scherm naar het bovenste uiteinde van het breadboard verplaatst, zodat ik ruimte aan de onderkant van het bord kon besparen.
• Ik heb de blauwe trimpot 180* gedraaid en de positieve en negatieve draden omgewisseld om overeen te komen.

Nadat de bedrading was voltooid, heb ik een eenvoudige LCD-testschets geüpload.

Sinds onheuglijke tijden zouden alle eerste codeerprogramma's "HELLO WORLD" moeten zijn.

Stap 4: Bereid de temperatuursensor voor

De stockfoto toont de originele blote draden. Ze zijn te kort in de originele configuratie.

Stappen om bruikbare doelen te maken:

1. Strip de zwarte schede een extra centimeter of twee
2. Strip de afzonderlijke draden om 0,5 inch koper bloot te leggen
3. Vertin het blanke koper zodat ze in het breadboard kunnen worden gestoken

Stap 5: Sluit de temperatuursensor aan

De temperatuursensor heeft 3 draden

• Rood = Vcc (positief)
• Zwart = aarde (negatief)
• Wit = Signaal

De rode en zwarte draden gaan in hun respectievelijke positieve en negatieve rails op het breadboard. De documentatie over de temperatuursensor (op de Sparkfun-website) is schaars. Maar in veel van de beoordelingen werd opgemerkt dat je een pull-up-weerstand van 10K Ohm nodig hebt. Na vallen en opstaan ontdekte ik dat dit correct was. Dit is ook een digitale temperatuursensor, dus deze moet worden aangesloten op de digitale pinnen op de Arduino.

Bedrading van de witte draad

• De witte sensordraad is aangesloten op rij 25 op het breadboard (elke rij is prima)
• Een weerstand van 10K Ohm is aangesloten op rij 25 en de positieve rail (dit is de pull-up-weerstand)

• Een witte jumperdraad is aangesloten op rij 25 en digitale pin 7 op de Arduino.

  Ik heb geprobeerd om mijn signaaljumpers wit te houden omwille van de eenvoud, maar elke kleur zal werken

Stap 6: DIY geleidbaarheidssonde

Ik volgde de instructies in dit voorbeeld om een geleidbaarheidssensor te bouwen.

Met behulp van een stuk nichrome-draad (verkregen van de scheikundeleraar), sneed ik twee gelijke lengtes van ongeveer 6 lang. Ik boog ze zoals te zien op de foto's en plakte ze op een gedeelte van een Bic-pen (overgebleven van mijn Perfect Pocket Pen 'ible) met elektrische tape. Met de lussen op de sondedraden kan ik krokodillenklemmen gebruiken om de sonde op het breadboard aan te sluiten.

Alternatieven:

We hebben dit concept van geleidbaarheidssondes getest met behulp van "draad" gemaakt door onbuigzame paperclips. Dat gaf ons vergelijkbare metingen en we zullen waarschijnlijk de paperclips gebruiken bij de studenten. De draad van de paperclip zal waarschijnlijk veel sneller corroderen, maar dit zijn in wezen wegwerpverbruiksartikelen.

Stap 7: Bedrading van de geleidbaarheidssonde

Opnieuw volgden we deze instructies om de sonde in het breadboard en arduino aan te sluiten.

Bedraad de sonde:

• Een RODE jumperdraad is aangesloten op de positieve rail

  Een RODE krokodillenklem verbindt deze RODE draad met één kant van de geleidbaarheidssonde

• Een weerstand van 10k Ohm is aangesloten op rij 28 en de negatieve rail
• Een WITTE jumperdraad is aangesloten op rij 28 en analoge pin A0 op de Arduino

• Een ZWARTE jumperdraad is aangesloten op rij 28

  Een ZWARTE krokodillenklem verbindt deze ZWARTE draad met de andere kant van de geleidbaarheidssonde

Stap 8: Coderen

Nogmaals, ik heb de code van de 3 projecten gecombineerd; LCD, temperatuur en geleidbaarheid. Het is vrij eenvoudig en de code is goed becommentarieerd. U moet enkele extra bibliotheken downloaden en installeren om het te laten werken. U hebt de DallasTemperature- en OneWire-bibliotheken nodig.