Kit Probe Kimia Arduino - Suhu dan Kekonduksian: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Seorang guru Kimia yang saya bekerjasama ingin membiarkan muridnya membina kit sensor untuk menguji kekonduksian dan suhu. Kami menarik beberapa projek dan sumber yang berbeza dan saya menggabungkannya menjadi satu projek. Kami menggabungkan Projek LCD, Probe Konduktiviti, dan Probe Sensor Suhu.

Bergambar adalah produk akhir.

Langkah 1: Bekalan

Anda perlu:

• Arduino Uno (Saya menggunakan Sparkfun Inventors Kit)
• Papan roti
• Wayar Pelompat
• Wayar Klip Buaya
• 10K Ohm Resister (x2)
• Paparan LCD
• Sensor Suhu (DS18B20)
• Probe Kekonduksian (Versi DIY pada Langkah 6)
• Pita elektrik
• Besi pematerian
• Pateri
• Pemotong Kawat / Stripper
• Tang

Langkah 2: Diagram Pendawaian

Untuk membuat rancangan yang boleh diikuti oleh pelajar, saya harus belajar membuat rajah pendawaian. Saya menggunakan perisian yang dipanggil Fritzing.

Langkah 3: Bina Litar LCD

Secara konseptual saya membahagikan ini kepada 3 bahagian; LCD, Sensor Temp, dan Probe Kekonduksian.

Saya membina Litar LCD dengan mengikuti arahan dalam Panduan Kit Pencipta Sparkfun: Litar # 15. Saya tidak akan berusaha menaip semua sambungan pin (kaji rajah litar).

Mod kepada reka bentuk asal:

• Saya mengalihkan LCD ke hujung atas papan roti sehingga saya dapat menjimatkan ruang di hujung papan bawah.
• Saya memutarkan potong biru 180 * dan menukar wayar Positif dan Negatif untuk dipadankan.

Setelah pendawaian selesai, saya memuat naik lakaran ujian LCD asas.

Sejak dahulu lagi, semua program pengkodan pertama harus "HELLO WORLD."

Langkah 4: Siapkan Sensor Temp

Foto stok menunjukkan wayar kosong. Terlalu pendek dalam konfigurasi asal.

Langkah-langkah untuk membuat hujung yang boleh digunakan:

1. Tanggalkan sarung hitam satu atau dua inci tambahan
2. Tanggalkan wayar individu untuk memaparkan tembaga berukuran 0.5 inci
3. Tin tembaga kosong sehingga mereka boleh dimasukkan ke dalam papan roti

Langkah 5: Kabelkan Sensor Temp

Sensor temp mempunyai 3 wayar

• Merah = Vcc (Positif)
• Hitam = Tanah (Negatif)
• Putih = Isyarat

Wayar Merah dan Hitam masuk ke rel positif dan negatif masing-masing di papan roti. Dokumentasi pada sensor suhu (di laman web Sparkfun) jarang. Tetapi banyak ulasan menyatakan bahawa anda memerlukan perintang penarik Ohm 10K. Selepas percubaan dan kesilapan saya dapati ini betul. Ini juga sensor suhu digital, jadi ia perlu dipasang ke pin digital di Arduino.

Pendawaian Kawat Putih

• Kawat sensor Putih dipasang ke Baris 25 pada papan roti (barisan mana-mana baik)
• Perintang Ohm 10K dipasang ke Baris 25 dan rel Positif (ini adalah perintang penarik)

• Kawat jumper putih dipasang ke Row 25 dan Digital Pin 7 di Arduino.

  Saya cuba memastikan wayar pelompat isyarat saya tetap putih untuk kesederhanaan, tetapi warna apa pun akan berfungsi

Langkah 6: Probe Konduktiviti DIY

Saya mengikuti arahan pada contoh ini untuk membina Sensor Kekonduksian.

Dengan menggunakan sekeping wayar nichrome (diperoleh dari guru kimia), saya memotong dua panjang yang sama kira-kira 6 . Saya membengkokkannya seperti yang dilihat dalam foto dan menempelkannya ke bahagian pen Bic (sisa dari ible Perfect Pocket Pen saya) Dengan pita elektrik. Dengan gelung pada wayar probe, saya dapat menggunakan klip buaya untuk menyambungkan probe ke papan roti.

Alternatif:

Kami menguji konsep kekonduksian ini menggunakan "wayar" yang dibuat oleh klip kertas yang tidak lentur. Itu memberi kita bacaan yang serupa dan kemungkinan besar kita akan menggunakan klip kertas dengan pelajar. Kawat klip kertas mungkin akan berkarat lebih cepat, tetapi pada dasarnya ini adalah barang habis pakai.

Langkah 7: Kabel Probe Kekonduksian

Sekali lagi kami mengikuti arahan ini untuk memasukkan probe ke papan roti dan arduino.

Kabel Probe:

• Kawat pelompat MERAH dipasang ke rel positif

  Klip buaya RED menghubungkan wayar RED ini ke satu sisi Probe Konduktiviti

• Resistor 10k Ohm dipasang ke Baris 28 dan rel Negatif
• Kawat pelompat PUTIH dipasang ke Row 28 dan Analog Pin A0 di Arduino

• Kawat pelompat HITAM dipasang ke Baris 28

  Klip buaya HITAM menghubungkan wayar HITAM ini ke sisi lain dari Konduktiviti Probe

Langkah 8: Pengekodan

Sekali lagi, saya menggabungkan kod dari 3 projek; LCD, Temp, dan Kekonduksian. Ini agak lurus ke depan dan kodnya dikomentari dengan baik. Anda perlu memuat turun dan memasang beberapa perpustakaan tambahan untuk membuatnya berfungsi. Anda memerlukan perpustakaan DallasTemperature dan OneWire.