Set de sondă chimică Arduino - Temperatură și conductivitate: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Un profesor de chimie cu care lucrez a vrut să-i lase pe elevii săi să construiască un kit de senzori pentru a testa conductivitatea și temperatura. Am tras câteva proiecte și resurse diferite și le-am combinat într-un singur proiect. Am combinat un proiect LCD, sonda de conductivitate și sonda senzorului de temperatură.

În imagine este produsul final.

Pasul 1: consumabile

Vei avea nevoie:

• Arduino Uno (am folosit Sparkfun Inventors Kit)
• Pană de pâine
• Sârme jumper
• Sârme cu clip de aligator
• Rezistențe de 10K Ohm (x2)
• Ecran LCD
• Senzor de temperatură (DS18B20)
• Sonda de conductivitate (versiunea DIY la pasul 6)
• Bandă electrică
• Ciocan de lipit
• Solder
• Cutter / Stripper de sârmă
• Cleşte

Pasul 2: Schema de cablare

Pentru a face un plan pe care elevii să-l poată urma, am ajuns să învăț cum să fac o diagramă de cablare. Am folosit software-ul numit Fritzing.

Pasul 3: Construiți circuitul LCD

Conceptual am împărțit acest lucru în 3 părți; ecranul LCD, senzorul de temperatură și sonda de conductivitate.

Am construit circuitul LCD urmând instrucțiunile din Ghidul kitului inventatorului Sparkfun: Circuitul nr. 15. Nu voi încerca să scriu toate conexiunile pin (studiați schema circuitului).

Modificări ale designului original:

• Am deplasat ecranul LCD la capătul superior al plăcii, astfel încât să pot păstra spațiu la capătul inferior al plăcii.
• Am rotit trimpotul albastru la 180 * și am schimbat firele pozitive și negative pentru a se potrivi.

După finalizarea cablării, am încărcat o schiță de test LCD de bază.

Din timpuri imemoriale, toate primele programe de codificare ar trebui să fie „BUNĂ LUME”.

Pasul 4: Pregătiți senzorul de temperatură

Fotografia de stoc arată firele goale originale. Sunt prea scurte în configurația originală.

Pași pentru a face scopuri utilizabile:

1. Îndepărtați teaca neagră cu un centimetru în plus sau doi
2. Îndepărtați firele individuale pentru a expune 0,5 inci de cupru
3. Întindeți cuprul gol pentru a putea fi introdus în panou

Pasul 5: conectați senzorul de temperatură

Senzorul de temperatură are 3 fire

• Roșu = Vcc (pozitiv)
• Negru = sol (negativ)
• Alb = Semnal

Sârmele roșii și negre intră pe șinele lor pozitive și negative de pe panou. Documentația de pe senzorul de temperatură (de pe site-ul web Sparkfun) este rară. Dar multe dintre recenzii au comentat că aveți nevoie de un rezistor de tracțiune de 10K Ohm. După încercări și erori, am descoperit că este corect. Acesta este, de asemenea, un senzor digital de temperatură, deci trebuie să se conecteze la pinii digitali de pe Arduino.

Cablarea firului alb

• Cablul senzorului alb este conectat la rândul 25 de pe placa de pâine (orice rând este în regulă)
• Un rezistor de 10K Ohm este conectat la rândul 25 și șina pozitivă (acesta este rezistorul de tracțiune)

• Un fir jumper alb este conectat la rândul 25 și pinul digital 7 de pe Arduino.

  Am încercat să păstrez firele jumperului de semnal alb pentru simplitate, dar orice culoare va funcționa

Pasul 6: Sonda de conductivitate DIY

Am urmat instrucțiunile din acest exemplu pentru a construi un senzor de conductivitate.

Folosind o bucată de sârmă de nichrom (achiziționată de la profesorul de chimie), am tăiat două lungimi egale de aproximativ 6 lungime. Le-am îndoit așa cum se vede în fotografii și le-am lipit pe o secțiune un stilou Bic (rămase din tabloul meu Perfect Pocket Pen 'ible) cu bandă electrică. Cu buclele de pe firele sondei, pot folosi cleme de aligator pentru a conecta sonda la panoul de măsurare.

Alternative:

Am testat acest concept de sondă de conductivitate folosind „sârmă” realizată prin agrafe de îndoire. Asta ne-a dat lecturi similare și cel mai probabil vom folosi agrafe cu elevii. Sârmă de agrafă se va coroda probabil mult mai repede, dar acestea sunt în esență consumabile aruncate.

Pasul 7: conectați sonda de conductivitate

Din nou am urmat aceste instrucțiuni pentru a conecta sonda la panou și arduino.

Cablează sonda:

• Un fir roșu jumper este conectat la șina pozitivă

  O clemă de aligator RED conectează acest fir RED la o parte a sondei de conductivitate

• Un rezistor de 10k Ohm este conectat la rândul 28 și la șina negativă
• Un fir jumper ALB este conectat la rândul 28 și pinul analogic A0 de pe Arduino

• Un fir jumper NEGRU este conectat la rândul 28

  Un clip negru de aligator conectează acest fir NEGRU la cealaltă parte a sondei de conductivitate

Pasul 8: Codificare

Din nou, am combinat codul din cele 3 proiecte; LCD, temperatură și conductivitate. Este destul de direct și codul este comentat bine. Va trebui să descărcați și să instalați câteva biblioteci suplimentare pentru ao face să funcționeze. Veți avea nevoie de bibliotecile DallasTemperature și OneWire.