Sistema di monitoraggio dell'acqua (Arduino Uno) WIP: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo sistema serve come la mia iterazione di un dispositivo di monitoraggio dell'acqua a basso costo all'interno di un fattore di forma ridotto. L'ispirazione per questo design deriva da un evento delle Olimpiadi della scienza chiamato Water Quality. Quello che inizialmente era solo un misuratore di salinità, si è evoluto in questo sistema che rileva la temperatura, il pH e la torbidità di qualsiasi fonte d'acqua.

Passaggio 1: i materiali

Ecco cosa ti serve per completare questo progetto.

Elenco delle parti

• Arduino Uno
• Programma Arduino
• tagliere
• Scatola di cartone
• Programma Fritzing
• Tubo termoretraibile
• Cavi per ponticelli
• Modulo GPS
• Modulo LCD
• Modulo scheda SD
• Sensore di pH
• Sonda di temperatura
• Sensore di torbidità

Elenco strumenti

• Adesivo
• Pistola termica
• Forbici
• Saldare
• Saldatore
• Nastro
• Spelafili

Passaggio 2: configurazione della scatola

Questo monitor è molto leggero e versatile nel fattore di forma. Inizia trovando un telaio per riporre l'intero congegno (almeno # pollici cubi) e ritagliando i fori necessari (1 # x # pollice rettangolo e 1 # pollice di diametro cerchio) affinché il modulo LCD e i sensori possano funzionare correttamente. Nel mio esempio, ho modificato una scatola di cartone per il mio telaio.

Riepilogo

1. Trova un contenitore per memorizzare il sistema che sia almeno (# x # x # pollici)
2. Ritagliare 2 fori (rettangolo # x # pollici e cerchio del diametro di # pollici)

Passaggio 3: configurazione di Arduino e breadboard

Dopo che lo chassis è stato selezionato e modificato correttamente, collegare i fori Arduino 5V e GND con cavi jumper alle linee bus + e - (i fori lungo la linea rossa lunga per + e i fori lungo la linea blu per -). Ora la breadboard sarà alimentata quando Arduino è acceso e questa sarà la base per il resto dei componenti.

Riepilogo

Collega i fori Arduino 5V e GND alle linee bus + e - che utilizzerai sulla breadboard

Passaggio 4: collegamento dei sensori

Tutti e tre i sensori in questo progetto utilizzano un design a 3 fili, con il filo rosso collegato all'alimentazione, il nero a terra e il giallo/blu collegato al rispettivo pin di ingresso. Il cavo di ingresso del sensore di temperatura si collega a #, il cavo di ingresso del sensore di pH a # e l'ingresso di torbidità a #. Se necessario, utilizzare un saldatore e una saldatura per creare una connessione solida e un tubo termoretraibile per aumentare l'integrità strutturale della connessione.

Riepilogo

1. Collega i sensori sulla breadboard, rosso alla linea bus +, nero alla linea bus - e giallo/blu agli slot di ingresso corretti su Arduino.
2. Fessura temperatura: ??, Fessura pH: ??, Fessura torbidità: ??
3. Saldare i fili insieme e utilizzare tubi termoretraibili per creare una connessione migliore con la breadboard.

Passaggio 5: collegamento dei moduli

Tutti i moduli di questo progetto hanno differenti tipologie di connessione e quindi si interfacciano con Arduino in maniera differente. SDA va in A4 e SCL va in A5 per l'LCD. RXD va al pin digitale 6 e TXD va al pin digitale 7 per il GPS. CS va al pin digitale 4, SCR va al pin digitale 13, MISO va al pin digitale 12 e MOSI va al pin digitale 11 per il modulo della scheda SD. Per tutti i moduli, VCC si collega all'alimentazione e GND va a massa. Se necessario, utilizzare saldatore e saldatore per collegare i fili ai moduli per assicurare una connessione solida.

Riepilogo

1. Collegare tutte le linee VCC del modulo alla linea + bus e le linee GND alla linea - bus.
2. Collegare SDA a A4 e SCL a A5 per il modulo LCD.
3. Collegare RXD al pin digitale 6 e TXD al pin digitale 7 per il modulo GPS.
4. Collegare CS al pin digitale 4, SCR al pin digitale 13, MISO al pin digitale 12 e MOSI al pin digitale 11 per il modulo della scheda SD.

Passaggio 6: mettere insieme l'hardware

Con il cablaggio tra tutti i moduli e i sensori completo, ora puoi posizionare Arduino e i componenti nello chassis. L'organizzazione non ha importanza finché il display LCD ha accesso al ritaglio rettangolare del passaggio 1 e i sensori possono passare attraverso il ritaglio del foro del passaggio 1.

Riepilogo

Posiziona i componenti nello chassis dal passaggio 1, assicurandoti che i sensori abbiano accesso al ritaglio circolare e che l'LCD abbia accesso al ritaglio rettangolare

Passaggio 7: caricamento del codice

Il codice è la parte più integrante di tutto questo sistema, che dice ad Arduino come gestire i segnali e convertirli in letture che possono essere visualizzate e memorizzate. Di seguito ho visualizzato un'immagine annotata del codice che tenterà di spiegare ogni parte e il suo scopo. Puoi semplicemente copiare incollare questo codice nel programma Arduino e utilizzando il cavo USB che si collega ad Arduino Uno, caricarlo nel micro controller.

Riepilogo

Copia e incolla il codice (modifica, se lo desideri) nel programma Arduino e caricalo sulla scheda Arduino Uno

Passaggio 8: ritocchi finali ed estensioni

Con il dispositivo completato, tutte le letture dei sensori verranno memorizzate sulla scheda SD inserita nel modulo della scheda SD con un determinato formato. Questi dati possono poi essere compilati in una mappa di Google come mostrato dal link sottostante per rappresentare meglio graficamente la demografia dell'acqua nell'area locale.

drive.google.com/open?id=115okKuld8k8akZKj…

Riepilogo

Raccogli e documenta i dati dal dispositivo nel modo che preferisci

Passaggio 9: completamento

Il sistema è ora completo e ora prenderà la temperatura, la torbidità e il pH di qualsiasi fonte d'acqua.

Ci sono una moltitudine di altre possibilità di ciò che si può fare con questo sistema di monitoraggio dell'acqua che aspettano solo di essere esplorate. Sarebbe interessante vedere come decidi di utilizzare questo progetto per raggiungere i tuoi obiettivi.