Arduino Chemistry Probe Kit - ტემპერატურა და გამტარობა: 8 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ქიმიის მასწავლებელს, რომელთანაც ვმუშაობ, უნდოდა მის სტუდენტებს მიეცა საშუალება აეშენებინათ სენსორული ნაკრები გამტარობისა და ტემპერატურის შესამოწმებლად. ჩვენ შევიკრიბეთ რამდენიმე განსხვავებული პროექტი და რესურსი და მე გავაერთიანე ისინი ერთ პროექტში. ჩვენ გავაერთიანეთ LCD პროექტი, გამტარობის ზონდი და ტემპერატურის სენსორი.

სურათზე არის საბოლოო პროდუქტი.

ნაბიჯი 1: მარაგი

თქვენ დაგჭირდებათ:

• Arduino Uno (მე გამოვიყენე Sparkfun გამომგონებლების ნაკრები)
• პურის დაფა
• Jumper Wires
• ალიგატორის კლიპის მავთულები
• 10K Ohm Resisters (x2)
• LCD ეკრანი
• ტემპერატურის სენსორი (DS18B20)
• გამტარობის ზონდი (წვრილმანი ვერსია ნაბიჯი 6)
• ელექტრო ფირზე
• გასაყიდი რკინა
• Solder
• მავთულის საჭრელი/სტრიპტიზი
• ფანქარი

ნაბიჯი 2: გაყვანილობის დიაგრამა

გეგმის შესაქმნელად, რომლის მიყოლაც სტუდენტებს შეეძლოთ, მე უნდა ვისწავლო როგორ გავაკეთო გაყვანილობის დიაგრამა. მე გამოვიყენე პროგრამული უზრუნველყოფა სახელწოდებით Fritzing.

ნაბიჯი 3: შექმენით LCD წრე

კონცეპტუალურად მე გავყავი ეს 3 ნაწილად; LCD, ტემპერატურის სენსორი და გამტარობის ზონდი.

მე შევქმენი LCD წრე Sparkfun გამომგონებლის ნაკრების ინსტრუქციის შესაბამისად: წრე #15. მე არ ვაპირებ ყველა პინ -კავშირების აკრეფას (შეისწავლეთ წრიული დიაგრამა).

ორიგინალური დიზაინის მოდელები:

• LCD გადავიტანე პურის დაფის ზედა ბოლოში ისე, რომ შემეძლოს სივრცის დაზოგვა დაფის ქვედა ბოლოში.
• მე გადავაბრუნე ცისფერი ტრიპოტი 180* და შევცვალე პოზიტიური და უარყოფითი მავთულები შესატყვისი.

გაყვანილობის დასრულების შემდეგ, მე ავტვირთე ძირითადი LCD ტესტის ესკიზი.

უხსოვარი დროიდან, ყველა პირველი კოდირების პროგრამა უნდა იყოს "HELLO WORLD".

ნაბიჯი 4: მოამზადეთ ტემპერატურის სენსორი

საფონდო ფოტო გვიჩვენებს ორიგინალ შიშველ მავთულხლართებს. ისინი ძალიან მოკლეა თავდაპირველ კონფიგურაციაში.

ნაბიჯები გამოსაყენებელი მიზნების მისაღწევად:

1. მოაშორე შავი გარსი ერთი ან ორი ინჩით
2. გაასუფთავეთ ინდივიდუალური მავთულები, რომ გამოაჩინოთ 0.5 ინჩი სპილენძი
3. თუნუქის შიშველი სპილენძი ისე, რომ მათი ჩასმა მოხდეს პურის დაფაზე

ნაბიჯი 5: მავთულის ტემპერატურის სენსორი

ტემპერატურის სენსორს აქვს 3 მავთული

• წითელი = Vcc (დადებითი)
• შავი = გრუნტი (უარყოფითი)
• თეთრი = სიგნალი

წითელი და შავი მავთულები შედიან შესაბამის დადებით და უარყოფით რელსებზე დაფაზე. ტემპერატურის სენსორზე (Sparkfun ვებსაიტზე) დოკუმენტაცია იშვიათია. მაგრამ ბევრმა მიმოხილვამ თქვა, რომ თქვენ გჭირდებათ 10K Ohm გამყვანი რეზისტორი. ცდისა და შეცდომის შემდეგ აღმოვაჩინე, რომ ეს სწორია. ეს ასევე არის ციფრული ტემპერატურის სენსორი, ამიტომ მას სჭირდება Arduino- ს ციფრული ქინძისთავების ჩართვა.

თეთრი მავთულის გაყვანილობა

• თეთრი სენსორის მავთული ჩართულია 25 პუნქტში პურის დაფაზე (ნებისმიერი რიგი კარგია)
• 10K Ohm რეზისტორი ჩართულია 25-ე სტრიქონში და პოზიტიური სარკინიგზო (ეს არის გამწევ რეზისტორი)

• თეთრი ჯუმბერის მავთული ჩართულია 25 -ე რიგში და ციფრული პინ 7 -ში არდუინოში.

  მე შევეცადე ჩემი სიგნალის ჯამპერის მავთულები თეთრი ყოფილიყო სიმარტივისთვის, მაგრამ ნებისმიერი ფერი იმუშავებს

ნაბიჯი 6: DIY გამტარობის გამოძიება

მე მივყევი ამ მაგალითის მითითებებს გამტარობის სენსორის შესაქმნელად.

ნიქრომის მავთულის ნაჭრის გამოყენებით (ქიმიის მასწავლებლისგან შევიძინე), მე გავჭრა ორი თანაბარი სიგრძე დაახლოებით 6 სიგრძის. დავხარე ისინი, როგორც ჩანს ფოტოებში და ჩავამაგრე ისინი Bic კალმის მონაკვეთზე (დარჩენილი ჩემი სრულყოფილი ჯიბის კალამიდან) ელექტრული ლენტით. ზონდის სადენებზე მარყუჟებით შემიძლია გამოვიყენო ალიგატორის სამაგრები, რათა გამოვიყენო ზონდი პურის დაფაზე.

ალტერნატივები:

ჩვენ შევამოწმეთ გამტარუნარიანობის ზონდის კონცეფცია "მავთულის" გამოყენებით, რომელიც დამზადებულია შეუსაბამო ქაღალდის სამაგრებით. ამან მოგვცა მსგავსი კითხვები და ჩვენ სავარაუდოდ გამოვიყენებთ ქაღალდის სამაგრებს სტუდენტებთან ერთად. ქაღალდის სამაგრის მავთული ალბათ გაცილებით სწრაფად კოროზირდება, მაგრამ ეს არსებითად სახარჯო მასალებია.

ნაბიჯი 7: გაატარეთ გამტარობის ზონდი

ჩვენ კვლავ მივყვებოდით ამ მითითებებს, რათა გამოგვეყენებინა ზონდი პურის დაფაზე და არდუინოში.

მავთულის ზონდი:

• RED jumper მავთული ჩართულია პოზიტიური სარკინიგზო ხაზში

  RED ალიგატორის დამჭერი აკავშირებს ამ წითელ მავთულს გამტარობის ზონდის ერთ მხარეს

• 10k Ohm რეზისტორი ჩართულია 28 -ე რიგში და უარყოფითი სარკინიგზო მაგისტრალში
• WHITE jumper მავთული ჩართულია 28 -ე რიგში და ანალოგური Pin A0 არდუინოში

• BLACK jumper მავთული ჩართულია 28 -ე რიგში

  შავი ალიგატორის კლიპი აკავშირებს ამ შავ მავთულს გამტარობის ზონდის მეორე მხარეს

ნაბიჯი 8: კოდირება

კიდევ ერთხელ, მე გავაერთიანე კოდი 3 პროექტიდან; LCD, ტემპერატურა და გამტარობა. ეს საკმაოდ სწორია და კოდი კარგად არის კომენტარი. თქვენ უნდა გადმოწეროთ და დააინსტალიროთ რამდენიმე დამატებითი ბიბლიოთეკა, რომ ის იმუშაოს. თქვენ დაგჭირდებათ DallasTemperature და OneWire ბიბლიოთეკები.