REALIZZA IL TUO SISTEMA DI MONITORAGGIO DI PH E SALINITÀ CON INDICATORI LED: 4 Step

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

In questo progetto realizzeremo un sistema di monitoraggio del pH e della salinità/conducibilità con indicatori LED. Vengono utilizzati i sensori di pH e salinità di Atlas Scientific. Il funzionamento avviene tramite protocollo I2C e le letture vengono visualizzate sul monitor seriale Arduino.

I LED si accendono se le letture del sensore escono dai limiti predefiniti. In questo caso i limiti sono i seguenti: Se la lettura della conducibilità supera i 500 μS/cm, il LED giallo si accenderà; se la lettura del pH supera 10, il LED rosso si accenderà. L'uso dei LED offre una dimostrazione di come le letture dei sensori possono essere utilizzate per attivare altro hardware.

AVVERTENZE:

Atlas Scientific non produce elettronica di consumo. Questa apparecchiatura è destinata agli ingegneri elettrici. Se non hai familiarità con l'ingegneria elettrica o la programmazione di sistemi integrati, questi prodotti potrebbero non essere adatti a te

Questo dispositivo è stato sviluppato e testato utilizzando un computer Windows. Non è stato testato su Mac, Atlas Scientific non sa se queste istruzioni sono compatibili con un sistema Mac

VANTAGGI:

• Letture di pH e salinità in tempo reale.
• Può essere ampliato per includere più tipi di sensori EZO di Atlas.
• Possibilità di utilizzare le letture del sensore per controllare altro hardware.
• Competenze minime di programmazione necessarie a meno che non si preveda di modificare il progetto.

MATERIALI:

• 1- Scheda Arduino Uno o STEMTera
• Breadboard (se non si utilizza una scheda STEMTera)
• Ponticelli
• 1- Kit sensore di pH
• 1- kit sensore di salinità
• 1- Isolatore di tensione in linea
• 2- LED
• 2- Resistenze da 220

Fase 1: REQUISITI DI PRE-ASSEMBLAGGIO

a) Calibrare i sensori. Ogni sensore ha un processo di calibrazione unico. Fare riferimento a quanto segue: scheda tecnica Ezo pH, scheda tecnica Ezo EC.

b) Impostare il protocollo dei sensori su I2C. Ogni sensore necessita di un indirizzo I2C univoco. In conformità con il codice di esempio per questo progetto, vengono utilizzati i seguenti indirizzi: l'indirizzo del sensore di pH è 99 e l'indirizzo del sensore di salinità è 100. Per informazioni su come passare da un protocollo all'altro e assegnare indirizzi, fare riferimento a questo LINK.

La calibrazione e il passaggio a I2C DEVONO essere eseguiti prima di implementare i sensori in questo progetto

Passaggio 2: ASSEMBLARE L'HARDWARE

Collegare l'hardware come mostrato nello schema sopra.

Puoi utilizzare una scheda Arduino UNO o STEMTera. La scheda STEMTera è stata utilizzata in questo progetto per il suo design compatto in cui l'Arduino è combinato con la breadboard.

Le resistenze da 220Ω limitano la corrente ai LED, impedendo loro di spegnersi.

L'isolatore di tensione in linea isola il circuito del pH dal circuito della salinità, proteggendolo così da qualsiasi interferenza elettrica (rumore) che potrebbe provenire dal sensore di salinità o da altri componenti elettronici del sistema.

Passaggio 3: CARICARE IL PROGRAMMA SU ARDUINO

Il codice per questo progetto utilizza una libreria personalizzata e un file di intestazione per i circuiti EZO in modalità I2C. Dovrai aggiungerli al tuo IDE Arduino per utilizzare il codice. I passaggi seguenti includono il processo per effettuare questa aggiunta all'IDE.

a) Scarica Ezo_I2c_lib, una cartella zip da GitHub sul tuo computer.

b) Sul tuo computer, apri l'IDE Arduino (puoi scaricare l'IDE da QUI se non lo possiedi). Nell'IDE, vai su Sketch -> Includi libreria -> Aggiungi libreria. ZIP -> Seleziona la cartella Ezo_I2c_lib appena scaricata. I file appropriati sono ora inclusi.

c) Copia il codice da pH_EC_led_indicator sul tuo pannello di lavoro IDE. Puoi anche accedervi dalla cartella zip Ezo_I2c_lib scaricata sopra.

d) Compila e carica il codice pH_EC_led_indicator sulla tua scheda Arduino Uno o StemTera.

e) Nel tuo IDE, vai su Strumenti -> Monitor seriale o premi Ctrl+Shift+M sulla tastiera. Si aprirà il monitor seriale. Imposta il baud rate a 9600 e seleziona "Ritorno a capo"

Fase 4: DIMOSTRAZIONE

Riepilogo dell'esperimento mostrato nel video:

• Vengono misurati il pH iniziale e l'EC dell'acqua.
• All'acqua viene aggiunto NaCl (sale), la lettura della conducibilità aumenta e non appena supera i 500μS/cm il LED giallo si accende.
• Quindi si versa nel becher una soluzione di pH UP, il pH aumenta e al superamento di 10 si accende il LED rosso.
• Infine, viene aggiunta una soluzione di pH DOWN e il pH diminuisce. Quando la lettura è inferiore a 10, il LED rosso si spegne.