Projek Sampingan: Penguji Kemurnian Air: 5 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:00

Projek ini merupakan sebahagian daripada kurikulum saya di kelas Prinsip Kejuruteraan saya dengan Cik Berbawy. Dia masing-masing memberikan anggaran $ 50 untuk mengemukakan cadangan projek yang munasabah, sesuatu yang dapat dicapai, namun mencabar kemampuan kami.

Projek ini berdasarkan model ini dari MakeMagezine.com. Ia mengukur kekonduksian elektrik cecair dan memainkan bunyi berdasarkan kekonduksian. Semakin kuat suaranya semakin suci airnya. Ini berdasarkan konsep pembahagi voltan. Semakin konduktif sampel, semakin banyak voltan ditarik ke bahagian atas litar, jauh dari pembesar suara. Ini menyebabkan pembesar suara menerima voltan yang lebih rendah dan mengurangkan kuatnya suara yang dihasilkannya.

Arduino berfungsi sebagai media antara litar dan komputer di mana bacaan ditangkap. Projek ini diilhamkan oleh projek baru-baru ini yang telah saya lakukan di kelas yang memperkenalkan Arduino dan boarding board. Sebagai langkah maju untuk mencabar diri sendiri dan menerapkan konsep yang telah saya pelajari, saya berusaha menjadikan projek ini lebih rumit.

Bekalan

1. Bas dwi papan roti

2. Arduino UNO

3. Wayar pelompat

4. Set cip LM741

5. 555 cip pemasa

6. Pembesar suara 2-3 inci

7. Potensiometer 10k ohm

8. LED

9. Tambal tali dengan klip buaya

10. Kadbod (Untuk pembinaan kotak)

11. Duit (Elektrod Tembaga)

Langkah 1: Membina Litar

Langkah pertama ialah membina litar. Litar yang digunakan untuk binaan ini pada mulanya agak menakutkan bagi saya kerana kerumitannya. Sebelum menyentuh litar fizikal adalah lebih baik jika anda dapat membuat simulasi atau semacam pemetaan komponen anda pada papan roti maya yang akan memudahkan anda membuat litar fizikal. Untuk tujuan ini saya menggunakan TinkerCAD. Cara termudah untuk memecahkan litar adalah dengan membahagikannya kepada 2 bahagian utama: Bahagian atas di sekitar cip LM741 dan bahagian bawah di sekitar pemasa dan pembesar suara 555. Pada mulanya wayar pelompat sementara digunakan dalam projek kerana mudah bergerak dan dikendalikan. Ini kemudian diganti dengan wayar pelompat lurus dalam projek akhir. Ini menjadikannya lebih mudah untuk menyelesaikan masalah dan menjejaki elemen dalam litar. Fasa ini memerlukan masa paling lama, dan tidak selesai sehingga hampir akhir projek.

Langkah 2: Melaraskan Litar (Fine Tuning)

Setelah litar asas selesai, penyesuaian yang lebih baik masih perlu dibuat. Potensiometer perlu dikalibrasi supaya suara yang dihasilkan oleh pembesar suara tidak terlalu samar atau terlalu kuat. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, ini adalah langkah di mana wayar sementara ditukar menjadi kabel tetap yang ada di litar akhir. Ini memerlukan sedikit masa kerana bilangan wayar yang banyak digunakan. Kabel ke pembesar suara juga dipotong untuk membuat alat yang menyambungkan pembesar suara ke papan roti sekecil mungkin. Selain itu untuk meningkatkan estetika litar serta mengurangkan kemungkinan kerosakan perintang dan LED dipotong.

Ada rancangan untuk mengintegrasikan sensor kenyaringan untuk mengukur kekuatan suara yang dihasilkan oleh pembesar suara. Sensor pada asalnya akan dihubungkan ke port Arduino Analogue. Program Arduino kemudian akan dibuat untuk sensor untuk membaca bacaan. Idea ini kemudian dikikis kerana sensor tidak berfungsi sebagaimana mestinya dan diganti dengan komputer yang akan membaca bacaan melalui mikrofon. Ini tidak sesuai, kerana komputer besar dan besar, tetapi ia adalah pilihan terbaik.

Langkah 3: Fasa Ujian

Ini adalah salah satu tahap yang paling penting dalam kehidupan mana-mana projek dan kadang-kadang boleh menjengkelkan. Mengesan masalah dalam litar seperti ini boleh memakan masa dan mengecewakan. Dalam senario ini menggunakan LED boleh sangat berguna. Meletakkan bahagian pada bahagian pada setiap elemen siri individu dapat digunakan untuk menguji apakah arus mengalir melalui bahagian litar tersebut.

Fasa ini adalah masa di mana sebahagian besar perubahan besar pada projek dibuat. Perubahan seperti memasukkan input 5V dan bukannya input 9V adalah salah satu perubahan yang dibawa semasa peringkat ini. Input 9V menghasilkan bunyi yang sangat kuat dari pembesar suara. Dengan menukar input kuasa menjadi 5V dari Arduino, bekerja lebih baik.

Langkah 4: Kotak

Bahagian projek ini adalah untuk estetika dan menjadikannya lebih padat dan senang dikendalikan. Langkah ini sama sekali tidak mempengaruhi fungsi projek. Kotak itu dibina di luar kadbod, dengan bahagian atas dan sebelah kiri dibiarkan terbuka untuk menggeser komponen masuk dan keluar dengan mudah. Ini dilakukan dengan mengingat bahawa kabel Arduino harus dapat dipasang ke litar dengan mudah. Selain itu reka bentuk ini juga menjadikan litar lebih menarik secara visual. Saya sepatutnya membuat kotak potong laser dari kayu, tetapi kehabisan masa di dalam kelas kerana Covid-19.

Langkah 5: Kredit

Projek ini tidak akan dapat dilaksanakan tanpa Cik Berbawy yang menyediakan dana dan bahan untuk projek ini dapat dilaksanakan. Saya juga berterima kasih kepada Sven dan David yang membantu saya dalam membuat projek dengan memberi nasihat yang berguna dan memberi arahan kepada saya mengenai bagaimana bahagian-bahagian tertentu berfungsi.