FAÇA SEU PRÓPRIO SISTEMA DE MONITORAMENTO DE PH E SALINIDADE COM INDICADORES LED: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Neste projeto, estaremos fazendo um sistema de monitoramento de pH e salinidade / condutividade com indicadores LED. Os sensores de pH e salinidade da Atlas Scientific são usados. A operação é via protocolo I2C e as leituras são exibidas no monitor serial do Arduino.

Os LEDs são ligados se as leituras do sensor saem dos limites predefinidos. Neste caso, os limites são os seguintes: Se a leitura da condutividade ultrapassar 500 μS / cm, o LED amarelo acenderá; se a leitura de pH ultrapassar 10, o LED vermelho acenderá. O uso de LEDs oferece uma demonstração de como as leituras do sensor podem ser usadas para acionar outro hardware.

AVISOS:

A Atlas Scientific não fabrica produtos eletrônicos de consumo. Este equipamento é destinado a engenheiros elétricos. Se você não está familiarizado com engenharia elétrica ou programação de sistemas embarcados, esses produtos podem não ser para você

Este dispositivo foi desenvolvido e testado em um computador Windows. Não foi testado no Mac, a Atlas Scientific não sabe se essas instruções são compatíveis com um sistema Mac

VANTAGENS:

• Leituras de pH e salinidade em tempo real.
• Pode ser expandido para incluir mais tipos de sensores EZO da Atlas.
• Capacidade de usar leituras de sensor para controlar outro hardware.
• Habilidades mínimas de programação necessárias, a menos que você planeje modificar o projeto.

MATERIAIS:

• 1- Placa Arduino Uno ou STEMTera
• Placa de ensaio (se uma placa STEMTera não estiver sendo usada)
• Fios de ligação
• 1- kit de sensor de pH
• 1- kit sensor de salinidade
• 1- Isolador de tensão em linha
• 2- LEDs
• 2- resistores de 220 Ω

Etapa 1: REQUISITOS DE PRÉ-MONTAGEM

a) Calibre os sensores. Cada sensor possui um processo de calibração exclusivo. Consulte o seguinte: Folha de dados de pH Ezo, folha de dados Ezo EC.

b) Defina o protocolo dos sensores para I2C. Cada sensor precisa de um endereço I2C exclusivo. De acordo com o código de amostra para este projeto, os seguintes endereços são usados: o endereço do sensor de pH é 99 e o endereço do sensor de salinidade é 100. Para obter informações sobre como alterar entre protocolos e atribuir endereços, consulte este LINK.

A calibração e a mudança para I2C DEVEM ser feitas antes de implementar os sensores neste projeto

Etapa 2: MONTE O HARDWARE

Conecte o hardware conforme mostrado no esquema acima.

Você pode usar uma placa Arduino UNO ou STEMTera. A placa STEMTera foi usada neste projeto por seu design compacto, onde o Arduino é combinado com a placa de ensaio.

Os resistores de 220Ω limitam a corrente para os LEDs, evitando que explodam.

O isolador de tensão em linha isola o circuito de pH do circuito de salinidade, protegendo-o de qualquer interferência elétrica (ruído) que possa se originar do sensor de salinidade ou de outros componentes eletrônicos do sistema.

Etapa 3: CARREGAR O PROGRAMA EM ARDUINO

O código para este projeto faz uso de uma biblioteca customizada e arquivo de cabeçalho para os circuitos EZO no modo I2C. Você terá que adicioná-los ao seu IDE do Arduino para usar o código. As etapas a seguir incluem o processo de adição ao IDE.

a) Baixe Ezo_I2c_lib, uma pasta zip do GitHub em seu computador.

b) Em seu computador, abra o IDE do Arduino (você pode fazer o download do IDE AQUI se não o tiver). No IDE, vá para Sketch -> Incluir Biblioteca -> Adicionar Biblioteca. ZIP -> Selecione a pasta Ezo_I2c_lib que você acabou de baixar. Os arquivos apropriados agora estão incluídos.

c) Copie o código de pH_EC_led_indicator em seu painel de trabalho IDE. Você também pode acessá-lo na pasta zip Ezo_I2c_lib baixada acima.

d) Compile e envie o código pH_EC_led_indicator para sua placa Arduino Uno ou StemTera.

e) Em seu IDE, vá para Ferramentas -> Monitor Serial ou pressione Ctrl + Shift + M em seu teclado. O monitor serial será aberto. Defina a taxa de transmissão para 9600 e selecione "Retorno de carro"

Etapa 4: DEMONSTRAÇÃO

Resumo do experimento mostrado no vídeo:

• O pH inicial e a CE da água são medidos.
• Um pouco de NaCl (sal) é adicionado à água, a leitura de condutividade aumenta e assim que ultrapassa 500μS / cm o LED amarelo acende.
• Em seguida, um pouco de solução de pH UP é derramado no béquer, o pH aumenta e ao cruzar 10 e o LED vermelho acende.
• Finalmente, alguma solução de pH DOWN é adicionada e o pH diminui. Quando a leitura for inferior a 10, o LED vermelho apaga.