ARDUINO PH METER: 6 Langkah (dengan Gambar)

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

Dalam projek ini, kami akan membuat pengukur pH bangku menggunakan litar pH analog graviti dan probe dari Atlas Scientific dan Arduino Uno. Bacaan akan dipaparkan pada paparan kristal cair (LCD).

Catatan:

- Meter ini dibangunkan pada komputer Windows. Ia tidak diuji pada Mac. - Kandang tidak kalis air.

BAHAN

• 1 - Arduino Uno
• 1 - Sensor pH analog graviti
• 1 - probe pH
• Modul LCD 1 - 20x4
• Lampiran 1 - 158x90x60mm
• 1 - Papan roti mini
• Wayar pelompat
• Lembaran akrilik (plexiglass)
• 4 - 11mm penyekat dan skru (dilengkapi dengan sensor pH)
• Perintang 1 - 220Ω dan 1 - 1kΩ

ALAT

Bor, bit gerudi, bit pemotong drywall, fail, pemutar skru, bangku simpanan, gergaji pita, pistol gam dan tongkat gam, besi solder dan pateri, caliper digital, pembaris.

Langkah 1: Siapkan Perumahan

Keselamatan: Ingatlah untuk berhati-hati ketika mengendalikan alat / mesin dan memakai alat keselamatan yang betul seperti kacamata, sarung tangan, dan alat pernafasan.

Perumahan yang digunakan adalah penutup plastik ABS. Ia mesti diubah suai untuk meter pH.

Potong bukaan untuk LCD

a) LCD diletakkan di bahagian atas (penutup) penutup. Pusatkan segiempat tepat 98x40mm pada penutup.

b) Masukkan potongan itu ke dalam rongga dan gerudi lubang pandu 3.2mm (1/8 ) di segi empat tepat yang telah ditandakan.

c) Gunakan lubang perintis ini sebagai titik permulaan untuk pemotong drywall 3.2mm (1/8 ). Oleh kerana ini adalah kerja kecil, kami akan menggunakan bit pada gerudi tangan dan bukannya mesin pemotong drywall. Bekerja di bahagian dalam segi empat tepat bukan garis kerana mungkin agak sukar untuk dipotong secara lurus dengan bit ini pada gerudi.

d) Seterusnya, gunakan fail tangan untuk membuang lebihan bahan dan bentuk segi empat tepat dengan ukuran yang diperlukan.

Potong bukaan untuk penyambung BNC dan port Arduino

Bukaan untuk penyambung BNC dan port Arduino berada di sisi bahagian bawah kandang.

a) Dengan menggunakan dimensi yang disediakan di atas, tandakan titik tengah bagi bulatan dan gariskan kedua-dua segi empat tepat.

b) Masukkan kepingan ke dalam naib dan potong bukaan. Pembukaan bulat dibuat menggunakan bit gerudi. Yang segi empat tepat dibuat dengan mengikuti proses serupa yang digunakan untuk membuat bukaan untuk LCD.

Lengkapkan plat asas untuk memasang komponen

Plat asas digunakan untuk memasang Arduino, sensor pH dan papan roti mini. Lembaran akrilik tebal 6.4mm (1/4 ) digunakan.

a) Dengan menggunakan gergaji pita, potong kepingan akrilik hingga 135x62.5mm.

b) Tandakan kedudukan bagi empat lubang seperti yang ditunjukkan. Bor lubang diameter 2.38mm (3/32 "). Counterink lubang pada satu sisi plat hingga kedalaman 3mm dan diameter 4.4mm (11/64"). Ini diperlukan untuk menjaga permukaan bawah rata ketika skru dimasukkan untuk menahan penyangga.

c) Pasang penyekat 11mm menggunakan skru yang disediakan. Sensor pH dilengkapi dengan 4 baki dan skru. Gunakan dua daripadanya untuk Arduino.

Langkah 2: Pasang Elektronik di Perumahan

1) Masukkan plat asas ke bahagian bawah perumahan. Tetap di tempat dengan skru atau gam panas.

2) Pasang sensor pH pada pelat asas. Selamat keluar dengan skru.

3) Pasang Arduino Uno ke pelat dasar. Pasang skru yang selamat.

4) Masukkan papan roti mini ke pinggan asas.

5) Pasangkan pin header ke LCD (pin disediakan). Masukkan LCD ke bahagian atas perumahan dan gunakan sedikit gam panas untuk memastikan skrin tetap di tempatnya.

Langkah 3: Elektronik Kawat Bersama

Kabel komponen ditunjukkan dalam skema di atas.

Gunakan papan roti mini untuk 1kΩ dan 220Ω dan untuk mengedarkan 5V dan pin ground Arduino.

Kedua-dua perintang digunakan untuk mengatur kontras skrin.

Helaian data

Sensor pH graviti, probe pH

Langkah 4: Selesaikan Perhimpunan

Setelah pendawaian selesai:

a) Pasangkan bahagian atas dan bawah perumahan dengan menggunakan skru yang disediakan.

b) Sambungkan probe ke penyambung BNC.

Langkah 5: Muat Naik Kod Ke Arduino Uno

Kod untuk projek ini menggunakan perpustakaan dan fail tajuk yang disesuaikan. Anda harus menambahkannya ke Arduino IDE anda untuk menggunakan kod tersebut. Langkah-langkah di bawah merangkumi proses membuat penambahan ini pada IDE.

a) Sambungkan Arduino ke komputer anda dan buka IDE. IDE boleh dimuat turun dari LINK ini jika anda tidak memilikinya. Pergi ke Alat -> Papan -> Pilih Arduino / Genuino Uno. Pergi ke Tools -> Port -> pilih port tempat Arduino disambungkan.

b) Tambahkan perpustakaan Liquid Crystal Display: Di IDE, pergi ke Sketch -> Sertakan perpustakaan -> Uruskan perpustakaan. Di bar carian Pengurus Perpustakaan masukkan "liquidcrystal". Cari pakej bertajuk "LiquidCrystal Built-in by Arduino, Adafruit". Mungkin dipasang atau tidak. Sekiranya tidak, pilih pakej dan klik pasang.

c) Tambahkan pustaka sensor Atlas Gravity: Muat turun fail zip dari LINK berikut. Fail akan disimpan sebagai "Atlas_gravity.zip". Di IDE pergi ke Sketch -> Sertakan perpustakaan -> Tambah. ZIP Library. Cari fail "Atlas_gravity.zip" dan pilih untuk menambah.

d) Seterusnya, kita harus menambahkan kod untuk meter pH. Salin kod dari LINK ini ke panel kerja IDE.

e) Menyusun dan memuat naik kod ke Arduino.

f) Bacaan pH kemudian akan dipaparkan di LCD. Anda juga dapat melihat bacaan pada monitor bersiri. Untuk membuka monitor bersiri, pergi ke Tools -> Serial Monitor atau tekan Ctrl + Shift + M pada papan kekunci anda. Tetapkan kadar baud ke 9600 dan pilih "Carriage return".

Langkah 6: Kalibrasi Sensor PH

Catatan: Sekiranya anda merancang untuk menggunakan bekalan kuasa luaran untuk Arduino, sambungkan ke Arduino sebelum melakukan penentukuran. Ini akan memastikan bahawa tahap rujukan ditetapkan dengan tepat, yang akan membantu penentukuran yang betul.

Meter pH ini dapat dikalibrasi menjadi satu, dua atau tiga titik penentukuran. Penyelesaian penyangga standard (pH 4, 7 dan 10) diperlukan

Monitor bersiri digunakan untuk proses penentukuran. Pengguna akan dapat melihat perubahan pembacaan secara beransur-ansur ketika mereka stabil dan menghantar perintah yang sesuai.

Data penentukuran disimpan di EEPROM Arduino.

Perhatikan bahawa penentukuran pH 7 harus dilakukan terlebih dahulu.

Perintah penentukuran

Titik pertengahan: cal, 7

Titik rendah: cal, 4

Titik tinggi: cal, 10

Kalibrasi jelas: cal, clear

Langkah-langkah

a) Tanggalkan botol rendam dan bilas probe pH.

b) Tuangkan sebahagian larutan pH 7 ke dalam cawan. Pastikan bahawa terdapat cukup untuk menutup kawasan pengesan probe.

c) Letakkan probe ke dalam cawan dan kacau untuk mengeluarkan udara yang terperangkap. Perhatikan bacaan pada monitor bersiri. Biarkan probe dalam larutan sehingga bacaan stabil (pergerakan kecil dari satu bacaan ke bacaan yang lain adalah normal)

d) Setelah bacaan stabil, masukkan arahan kal, 7 ke dalam monitor bersiri. Penentukuran hingga pH 7 kini selesai.

Ulangi langkah a-d untuk pH4 dan pH10. Ingatlah untuk membilas probe semasa anda meneruskan penyelesaian penyangga yang berbeza.

Bagaimana dengan pampasan suhu?

Sensor yang digunakan dalam projek ini mempunyai ketepatan +/- 0.2%. Meter pH akan beroperasi dalam ketepatan ini dalam julat suhu 7 - 46 ° C. Di luar julat ini, meter perlu diubah suai untuk pampasan temp. Catatan: Probe pH boleh dikenakan antara 1 - 60 ° C.