Cuprins:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-13 06:58
Acest proiect a făcut parte din programa mea din clasa mea Principii de inginerie cu doamna Berbawy. Ea ne-a alocat fiecăruia cu un buget de 50 USD pentru a veni cu o propunere rezonabilă de proiect, ceva care ar putea fi realizat, dar totuși să ne provoace abilitățile.
Acest proiect se bazează pe acest model de la MakeMagezine.com. Măsoară conductivitatea electrică a unui lichid și redă un sunet pe baza conductivității. Cu cât sunetul este mai puternic, cu atât apa este mai pură. Aceasta se bazează pe conceptul de divizor de tensiune. Cu cât eșantionul este mai conductiv, cu atât mai multă tensiune este atrasă către partea superioară a circuitului, departe de difuzor. Acest lucru face ca difuzorul să primească o tensiune mai mică scăzând intensitatea sunetului pe care îl produce.
Arduino servește ca mediu între circuit și computer unde sunt capturate citirile. Acest proiect a fost inspirat de un proiect recent pe care l-am făcut într-o clasă care a fost introducere în Arduino și îmbarcare pentru pâine. Ca un pas înainte pentru a mă provoca și a aplica conceptele pe care le învățasem, m-am străduit să fac acest proiect mai complicat.
Provizii
1. Breadboard dual bus
2. Arduino UNO
3. Firele jumperului
4. Set cip LM741
5. Cip timer 555
6. Difuzor de 2-3 inch
7. Potențiometru de 10K ohm
8. LED
9. Patch corduri cu agrafe aligator
10. Carton (pentru construcția cutiei)
11. Bani (electrozi de cupru)
Pasul 1: Construirea circuitului
Primul pas este construirea circuitului. Circuitul folosit pentru această construcție a fost inițial destul de descurajant pentru mine datorită complexității sale. Înainte de a atinge circuitul fizic, este mai bine dacă puteți face o simulare sau un fel de cartografiere a componentelor dvs. pe o placă virtuală, ceea ce vă va facilita realizarea circuitului fizic. În acest scop am folosit TinkerCAD. Cel mai simplu mod de a descompune circuitul este împărțindu-l în 2 secțiuni principale: secțiunea superioară din jurul cipului LM741 și secțiunea inferioară din jurul temporizatorului 555 și difuzor. Inițial s-au folosit fire jumper temporare în proiect, deoarece erau ușor de deplasat și de manevrat. Acestea au fost ulterior înlocuite cu firele jumperului drept în proiectul final. Acest lucru face mai ușor depanarea și urmărirea elementelor din circuit. Această fază a durat cel mai mult timp și nu a fost finalizată până aproape de sfârșitul proiectului.
Pasul 2: Reglarea circuitului (reglaj fin)
Odată ce circuitul rudimentar a fost finalizat, mai erau necesare ajustări mai fine. Potențiometrul trebuia calibrat astfel încât sunetul produs de difuzor să nu fie nici prea slab, nici prea puternic. După cum sa menționat anterior, acesta este pasul în care firele temporare au fost schimbate în cele permanente care erau prezente în circuitul final. Acest lucru a durat destul de mult din cauza numărului mare de fire utilizate. Sârmele către difuzor au fost, de asemenea, tăiate pentru a face ca dispozitivul care conectează difuzorul la panoul de testare să fie cât mai mic posibil. În plus, pentru a îmbunătăți estetica circuitului, precum și pentru a reduce posibilitatea de rupere, rezistențele și LED-ul au fost decupate.
A existat un plan de a integra, de asemenea, un senzor de volum pentru a măsura sunetul produs de difuzor. Senzorul ar fi inițial conectat la portul analog Arduino. Atunci ar fi creat un program Arduino pentru ca senzorul să preia citirile. Această idee a fost ulterior răzuită, deoarece senzorul nu a funcționat conform intenției și a fost înlocuit cu un computer care ar prelua citirile prin microfon. Acest lucru nu este ideal, deoarece un computer este mare și voluminos, dar a fost cea mai bună opțiune.
Pasul 3: Faza de testare
Aceasta este una dintre cele mai vitale etape din viața oricărui proiect și uneori poate fi foarte enervant. Problemele de detectare într-un circuit ca acesta pot fi foarte consumatoare de timp și frustrante. În acest scenariu, utilizarea unui LED poate fi foarte utilă. Punerea unui led în piesă pe fiecare element individual de serie poate fi utilizată pentru a testa dacă curentul curge prin acea parte a circuitului.
Această fază a fost perioada în care s-au făcut majoritatea modificărilor majore ale proiectului. Modificări precum includerea unei intrări de 5V în loc de o intrare de 9V a fost una dintre modificările aduse în această etapă. Intrarea de 9V creează un sunet foarte puternic din difuzor. Prin schimbarea intrării de putere la 5V de la Arduino, a funcționat mult mai bine.
Pasul 4: Cutia
Această parte a proiectului a fost pentru estetică și pentru a-l face mai compact și mai ușor de manevrat. Acest pas nu a avut niciun efect asupra funcționalității proiectului. Cutia este construită din carton, cu partea superioară și una din laturi lăsată deschisă pentru a glisa componentele în interior și în exterior cu ușurință. Acest lucru a fost făcut ținând cont de faptul că cablul Arduino trebuie să poată fi atașat cu ușurință la circuit. În plus, acest design face circuitul mai atrăgător din punct de vedere vizual. Ar fi trebuit să fac o cutie din lemn tăiată cu laser, dar am rămas fără timp în clasă din cauza Covid-19.
Pasul 5: Credite
Acest proiect nu ar fi fost posibil fără doamna Berbawy, care a oferit finanțarea și materialele pentru ca acest proiect să se întâmple. Îi sunt, de asemenea, recunoscător lui Sven și David, care m-au ajutat în realizarea proiectului, oferindu-mi sfaturi utile și instruindu-mă despre modul în care funcționau anumite părți.