Water Probe With Arduino Uno: 4 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Sa tutorial na ito matututunan mo kung paano magtipun-tipon ang iyong sariling probe ng tubig sa DIY upang sukatin ang kondaktibiti, samakatuwid ang antas ng polusyon ng anumang likido.

Ang probe ng tubig ay isang simpleng aparato. Ang pagtatrabaho nito ay umaasa sa ang katunayan na ang purong tubig ay hindi talaga nagdadala ng isang singil sa kuryente nang napakahusay. Kaya kung ano talaga ang ginagawa namin sa aparatong ito ay tinatasa ang konsentrasyon ng mga conductive particle na lumulutang sa (karamihan ay hindi kondaktibo) na tubig.

Ang tubig ay napakabihirang sa kabuuan lamang ng pangunahing formula ng kemikal: dalawang atomo ng hydrogen at isa sa oxygen. Karaniwan, ang tubig ay isang halo na nagsasama rin ng iba pang mga sangkap na natunaw dito, kabilang ang mga mineral, metal, at asing-gamot. Sa kimika, ang tubig ang may kakayahang makabayad ng utang, ang iba pang mga sangkap na natutunaw, at pinagsama gumawa sila ng solusyon. Lumilikha ang mga solute ng mga ions: mga atom na nagdadala ng isang singil sa kuryente. Ang mga ions na ito ang talagang gumagalaw ng kuryente sa pamamagitan ng tubig. Iyon ang dahilan kung bakit ang pagsukat ng kondaktibiti ay isang mahusay na paraan upang malaman kung gaano kadalisay (talaga, kung gaano impure) ang isang sample ng tubig: mas maraming bagay na natunaw sa matubig na solusyon, ang mas mabilis na kuryente ay lilipat dito.

Mga gamit

• 1x Arduino Uno board
• 1x 5x7cm PCB
• 1x Chassis mount binding post Solid core wire
• 1x 10kOhm risistor
• mga piraso ng header ng lalaki para sa arduino

Hakbang 1: Magtipon ng Probe

Ang isang video ng proseso ng pagpupulong ay magagamit dito.

Maghinang ng isang strip ng mga male header (mga 10 pin) papunta sa PCB.

Mag-ingat na ang isang pin ay kailangang pumunta sa GND sa arduino board, isa pa sa A5 at isang pangatlo sa A0. Grab ang resistor ng 10kOhm. Ang isang solder isang dulo papunta sa header pin na papunta sa GND sa arduino board, ang kabilang dulo ng resistor papunta sa header pin na nagtatapos sa A0 sa arduino board. Sa ganitong paraan ang resistor ay lilikha ng isang tulay sa pagitan ng GND at A0 sa arduino board.

Grab dalawang piraso ng solidong core wire (mga 30cm ang haba bawat isa) at hubaran ang parehong dulo ng bawat piraso. Maghinang ng isang dulo ng unang kawad papunta sa header pin na nagtatapos sa A5; solder isang dulo ng pangalawang piraso ng kawad papunta sa header pin na nagtatapos sa A0 sa arduino board.

Ikonekta ang iba pang mga dulo ng mga piraso ng solidong core wire sa may bisang post. Ang isang dulo ay napupunta sa pulang bahagi ng post, ang kabilang dulo ay napupunta sa itim na bahagi ng nagbubuklod na post.

Gupitin ngayon ang dalawang piraso ng solidong kawad na core (mga 10 cm ang haba bawat isa), at i-strip ang parehong dulo ng bawat kawad. Ikonekta ang isang dulo ng bawat piraso ng kawad sa mga metal na dulo ng binding post. Gamitin ang bolts upang ma-secure ang solidong core wire sa lugar. Kulutin ang iba pang mga dulo.

Panghuli, subukang ilagay ang PCB sa arduino board, at tiyakin na ang isang pin ay papunta sa GND, isa pa sa A0 at isang pangatlong pin sa A5.

Hakbang 2: I-program ang Arduino Board

Upang magkaroon ng gumaganang probe ng tubig, kakailanganin mong mag-upload ng isang tukoy na programa sa arduino uno board.

Narito ang sketch na kailangan mong i-upload:

/ * Water Conductivity Monitor Sketch para sa isang Arduino gadget na sumusukat sa elektrikal na kondaktibiti ng tubig. Ang halimbawang code na ito ay batay sa halimbawa ng code na nasa pampublikong domain. * / const float ArduinoVoltage = 5.00; // PALITAN ITO PARA SA 3.3v Arduinos const float ArduinoResolution = ArduinoVoltage / 1024; Const float resistorValue = 10000.0; int threshold = 3; int inputPin = A0; int ouputPin = A5; void setup () {Serial.begin (9600); pinMode (ouputPin, OUTPUT); pinMode (inputPin, INPUT); } void loop () {int analogValue = 0; int oldAnalogValue = 1000; float returnVoltage = 0.0; paglaban sa float = 0.0; dobleng Siemens; float TDS = 0.0; habang (((oldAnalogValue-analogValue)> threshold) || (oldAnalogValue4.9) Serial.println ("Sigurado ka bang hindi ito metal?"); antala (5000);}

Ang kumpletong code s ay magagamit din dito.

Hakbang 3: Paggamit ng Water Probe

Matapos mong mai-upload ang code, isawsaw ang dalawang kulot na dulo ng probe ng tubig sa isang likido at buksan ang serial monitor.

Dapat kang makakuha ng mga pagbabasa mula sa pagsisiyasat, na magbibigay sa iyo ng isang magaspang na ideya ng paglaban ng likido, kaya't ang kondaktibiti nito.

Madali mong masubukan kung gumagana nang maayos ang iyong probe, sa pamamagitan lamang ng pagkonekta sa dalawang kulot na dulo sa isang piraso ng metal. Kung ibabalik ng serial monitor ang sumusunod na mensahe: "Sigurado ka bang hindi ito metal?", Makakasiguro kang binibigyan ka ng probe ng tumpak na pagbabasa.

Para sa gripo ng tubig, dapat kang makakuha ng isang kondaktibiti ng halos 60 microSiemens.

Subukan ngayon upang magdagdag ng ilang paghuhugas ng likido sa tubig at tingnan kung ano ang nakukuha mong mga pagbabasa.

Sa oras na ito, ang kondaktibiti ng likido ay tumataas hanggang sa halos 170 microSiemens.

Hakbang 4: Polusyon sa Tubig

Mayroong isang prangka na pagkakaugnay sa pagitan ng kondaktibiti ng tubig at polusyon sa tubig. Dahil ang conductivity ay isang pahiwatig ng dami ng mga banyagang sangkap na natunaw sa tubig, sumusunod na kung mas maraming kondaktibo ang isang likido, mas din ito ay nadumihan.

Ang mga kahihinatnan ng polusyon sa tubig ay negatibo sa maraming paraan. Ang isang halimbawa ay nauugnay sa pag-igting ng konsepto sa ibabaw.

Dahil sa kanilang polarity, ang mga molekula ng tubig ay mahigpit na naaakit sa isa't isa, na nagbibigay sa tubig ng isang mataas na pag-igting sa ibabaw. Ang mga molekula sa ibabaw ng tubig ay "dumidikit" upang bumuo ng isang uri ng 'balat' sa tubig, sapat na malakas upang suportahan ang mga napakagaan na bagay. Sinasamantala ng mga insekto na lumalakad sa tubig ang pag-igting sa ibabaw na ito. Ang pag-igting sa ibabaw ay sanhi ng pag-clump ng tubig sa mga patak kaysa kumalat sa isang manipis na layer. Pinapayagan din nitong lumipat ang tubig sa mga ugat at tangkay ng halaman at ang pinakamaliit na mga daluyan ng dugo sa iyong katawan - habang ang isang Molekyul ay gumagalaw sa ugat ng puno o sa pamamagitan ng capillary, 'hinihila' nito ang iba pa kasama nito.

Gayunpaman, kapag ang mga banyagang sangkap (hal. Paghuhugas ng likido) ay natunaw sa tubig, binabago nito ang pag-igting ng ibabaw ng tubig nang buo, na nagdudulot ng maraming mga isyu.

Ang isang eksperimento na maaari mong patakbuhin sa bahay ay makakatulong sa paglalarawan ng pag-igting sa ibabaw at ang mga kahihinatnan ng pagdumi ng tubig.

Kumuha ng isang clip ng papel at delikadong ibababa ito sa isang mangkok na puno ng tubig. Ang clip ng papel ay dapat na manatili sa ibabaw at lumutang.

Gayunpaman, kung ang isang solong patak ng paghuhugas ng likido o iba pang kemikal ay ipinakilala sa mangkok ng tubig, magiging sanhi ito upang agad na lumubog ang clip ng papel.

Ang pagkakatulad dito ay nasa pagitan ng clip ng papel at ng mga insekto na sinasamantala ang pag-igting ng ibabaw ng tubig upang maglakad dito. Tulad ng mga banyagang sangkap na ipinakilala sa isang reservoir ng tubig (maging ito ay isang lawa, isang sapa, atbp.) Nabago ang pag-igting sa ibabaw, at ang mga insekto na ito ay hindi na makalutang sa ibabaw. Sa huli ito ay nakakaapekto sa kanilang lifecycle.

Maaari kang manuod ng isang video ng eksperimentong ito dito.