ARDUINO PH METER

Dalam proyek ini, kita akan membuat pH meter benchtop menggunakan gravitasi analog pH dan probe dari Atlas Scientific dan Arduino Uno. Bacaan akan ditampilkan pada layar kristal cair (LCD).

catatan:

- Meteran ini dikembangkan pada komputer Windows. Itu tidak diuji pada Mac.

- Penutup tidak anti air.

BAHAN

  • 1 - Arduino Uno
  • 1 - Gravity analog pH sensor
  • 1 - pemeriksaan pH
  • Modul LCD 1 - 20x4
  • 1 - 158x90x60mm Kandang
  • 1 - papan tempat memotong roti mini
  • Kabel pelompat
  • Lembaran akrilik (plexiglass)
  • Kebuntuan dan sekrup 4 - 11mm (dilengkapi dengan sensor pH)
  • Resistor 1 - 220Ω dan 1 - 1kΩ

ALAT

Bor, bor, pemotong gipsum, file, obeng, catok bangku, gergaji pita, lem dan tongkat lem, besi solder dan solder, kaliper digital, penggaris.

Langkah 1: Siapkan Perumahan

Keselamatan: Ingatlah untuk berhati-hati saat memegang alat / mesin dan mengenakan perlengkapan keselamatan yang layak seperti kacamata, sarung tangan, dan respirator.

Rumah yang digunakan adalah kandang plastik ABS. Itu harus dimodifikasi untuk pH meter.

Potong pembuka untuk LCD

a) LCD ditempatkan di bagian atas (penutup) enklosur. Tengahkan persegi panjang 98x40mm di sampulnya.

b) Letakkan potongan di catok dan bor lubang percontohan 3.2mm (1/8 ") di persegi panjang yang ditandai.

c) Gunakan lubang uji coba ini sebagai titik awal untuk bit cutting drywall 3.2mm (1/8 "). Karena ini pekerjaan kecil, kami akan menggunakan bit pada bor tangan daripada mesin pemotong drywall. Kerjakan bagian dalam dari segi empat bukan garis karena mungkin agak sulit untuk memotong lurus dengan bit ini di bor.

d) Selanjutnya, gunakan file tangan untuk menghapus bahan berlebih dan bentuk persegi panjang dengan ukuran yang diperlukan.

Potong bukaan untuk konektor BNC dan port Arduino

Bukaan untuk konektor BNC dan port Arduino ada di sisi bagian bawah enklosur.

a) Dengan menggunakan dimensi yang disediakan di atas, tandai titik tengah untuk lingkaran dan garis besar untuk dua persegi panjang.

b) Letakkan potongan di wakil dan potong bukaan. Pembukaan lingkaran dibuat menggunakan mata bor. Yang persegi panjang dibuat dengan mengikuti proses serupa yang digunakan untuk membuat pembukaan untuk LCD.

Pakaian pelat dasar untuk memasang komponen

Pelat dasar digunakan untuk memasang Arduino, sensor pH dan papan tempat memotong roti mini. 6.4mm (1/4 ") lembar akrilik tebal digunakan.

a) Menggunakan gergaji pita, potong lembaran akrilik hingga 135x62.5mm.

b) Tandai posisi untuk empat lubang seperti yang ditunjukkan. Bor lubang berdiameter 2, 38mm (3/32 "). Countersink lubang di satu sisi pelat hingga kedalaman 3mm dan diameter 4, 4mm (11/64"). Hal ini diperlukan untuk menjaga permukaan bawah rata ketika sekrup dimasukkan untuk menahan penyangga.

c) Pasang standoff 11mm menggunakan sekrup yang disediakan. Sensor pH dilengkapi dengan 4 standoff dan sekrup. Gunakan dua dari mereka untuk Arduino.

Langkah 2: Instal Elektronik di Perumahan

1) Masukkan pelat dasar ke bagian bawah rumah. Tetap di posisi dengan sekrup atau lem panas.

2) Pasang sensor pH pada pelat dasar. Aman ke standoff dengan sekrup.

3) Pasang Arduino Uno ke pelat dasar. Amankan sekrup standoffs.

4) Tambahkan papan tempat memotong roti mini ke pelat dasar.

5) Solder pin header ke LCD (pin disediakan). Masukkan LCD ke bagian atas rumah dan gunakan lem panas untuk menjaga layar tetap di tempatnya.

Langkah 3: Kawat Elektronik Bersama

Kawat komponen ditunjukkan dalam skema di atas.

Gunakan papan tempat memotong roti mini untuk 1kΩ dan 220Ω dan untuk mendistribusikan 5V dan pin ground Arduino.

Dua resistor digunakan untuk mengatur kontras layar.

Lembar data

Sensor pH gravitasi, pemeriksaan pH

Langkah 4: Finalisasi Majelis

Setelah kabel selesai:

a) Letakkan bagian atas dan bawah rumah bersama-sama menggunakan sekrup yang disediakan.

b) Hubungkan probe ke konektor BNC.

Langkah 5: Unggah Kode Ke Arduino Uno

Kode untuk proyek ini menggunakan pustaka yang disesuaikan dan file header. Anda harus menambahkannya ke Arduino IDE Anda untuk menggunakan kode. Langkah-langkah di bawah ini mencakup proses pembuatan penambahan ini ke IDE.

a) Hubungkan Arduino ke komputer Anda dan buka IDE. IDE dapat diunduh dari LINK ini jika Anda tidak memilikinya. Pergi ke Alat -> Papan -> Pilih Arduino / Genuino Uno . Pergi ke Alat -> Port -> pilih port tempat Arduino terhubung.

b) Tambahkan pustaka Liquid Crystal Display: Pada IDE buka Sketch -> Include library -> Manage libraries . Di bilah pencarian Manajer Perpustakaan, masukkan "liquidcrystal". Cari paket berjudul "LiquidCrystal Built-in oleh Arduino, Adafruit". Mungkin diinstal atau tidak. Jika tidak, pilih paket dan klik instal .

c) Tambahkan pustaka sensor Atlas Gravity: Unduh file zip dari LINK berikut. File akan disimpan sebagai "Atlas_gravity.zip". Dalam IDE, buka Sketch -> Include library -> Add .ZIP Library . Temukan file "Atlas_gravity.zip" dan pilih untuk menambahkan.

d) Selanjutnya, kita harus menambahkan kode untuk pengukur pH. Salin kode dari LI NK ini ke panel kerja IDE.

e) Kompilasi dan unggah kode ke Arduino.

f) Pembacaan pH kemudian akan ditampilkan pada LCD. Anda juga dapat melihat bacaan pada monitor serial. Untuk membuka monitor serial, buka Alat -> Serial Monitor atau tekan Ctrl + Shift + M pada keyboard Anda. Atur baud rate ke 9600 dan pilih "Carriage return".

Langkah 6: Kalibrasi Sensor PH

Catatan: Jika Anda berencana menggunakan catu daya eksternal untuk Arduino, sambungkan ke Arduino sebelum melakukan kalibrasi. Ini akan memastikan bahwa level referensi diatur dengan tepat, yang akan membantu dalam kalibrasi yang benar.

Pengukur pH ini dapat dikalibrasi ke satu, dua atau tiga titik kalibrasi. Solusi buffer standar (pH 4, 7 dan 10) diperlukan

Monitor serial digunakan untuk proses kalibrasi. Pengguna akan dapat mengamati perubahan bertahap dalam pembacaan saat mereka datang ke stabilisasi dan mengirim perintah yang sesuai.

Data kalibrasi disimpan di EEPROM dari Arduino.

Perintah kalibrasi

Titik rendah: kal, 4

Titik tengah: kal, 7

Titik tinggi: kal, 10

Hapus kalibrasi: kal, jelas

Langkah

a) Lepaskan botol yang basah dan bilas probe pH.

b) Tuang sebagian larutan pH 4 ke dalam cangkir. Pastikan ada cukup untuk menutupi area penginderaan dari probe.

c) Tempatkan probe dalam cangkir dan aduk-aduk untuk menghilangkan udara yang terperangkap. Amati bacaan pada monitor serial. Biarkan probe berada di dalam larutan sampai bacaan stabil (pergerakan kecil dari satu pembacaan ke yang berikutnya adalah normal)

d) Setelah pembacaan stabil, masukkan perintah cal, 4 ke monitor serial. Kalibrasi ke pH 4 sekarang selesai.

Ulangi langkah iklan untuk pH7 dan pH10. Ingatlah untuk membilas probe saat Anda melanjutkan ke berbagai solusi buffer.

Bagaimana dengan kompensasi suhu?

Sensor yang digunakan dalam proyek ini memiliki akurasi +/- 0, 2%. Pengukur pH akan beroperasi dalam akurasi ini dalam kisaran suhu 7 - 46 ° C. Di luar rentang ini, meteran harus dimodifikasi untuk kompensasi temp. Catatan: Pemeriksaan pH dapat dilakukan pada kisaran 1 - 60 ° C.

Artikel Terkait