سیستم نظارت بر آب (Arduino Uno) WIP: 9 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

این سیستم به عنوان تکرار یک دستگاه نظارت آب کم هزینه در یک عامل کوچک عمل می کند. الهام بخش این طرح برگرفته از رویداد المپیاد علمی به نام کیفیت آب است. آنچه در ابتدا فقط یک شوری سنج بود ، به این سیستم تبدیل شد که دما ، pH و کدورت هر منبع آب را تشخیص می دهد.

مرحله 1: مواد

در اینجا آنچه شما برای تکمیل این پروژه نیاز دارید آورده شده است.

فهرست قطعات

• آردوینو اونو
• برنامه آردوینو
• تخته نان
• جعبه مقوایی
• برنامه فریتزینگ
• لوله کوچک کننده حرارتی
• سیم های جامپر
• ماژول GPS
• ماژول LCD
• ماژول کارت SD
• سنسور pH
• کاوشگر دما
• سنسور کدورت

لیست ابزارها

• چسب
• سلاح گرم
• قیچی
• لحیم کاری
• آهن لحیم کاری
• نوار
• استریپرهای سیم

مرحله 2: تنظیم جعبه

این مانیتور دارای وزن بسیار سبک و از نظر شکل بسیار متنوع است. برای پیدا کردن یک شاسی برای ذخیره کل قسمت (حداقل # اینچ مکعب) و برش سوراخ های لازم (مستطیل 1 # x # اینچ و دایره قطر 1 # اینچ) برای ماژول LCD و سنسورها برای عملکرد مناسب شروع کنید. به در مثال من ، یک جعبه مقوایی را برای شاسی خود تغییر دادم.

خلاصه

1. یک ظرف برای ذخیره سیستم حداقل (# x # x # اینچ) پیدا کنید
2. 2 سوراخ (مستطیل # x # اینچ و دایره قطر # اینچ) برش دهید

مرحله 3: راه اندازی Arduino و Breadboard

پس از انتخاب شاسی و اصلاح صحیح آن ، سوراخ های آردوینو 5V و GND را با سیم های بلوز به خطوط + و - اتوبوس وصل کنید (سوراخ های خط قرمز طولانی + و سوراخ های خط آبی برای -). در حال حاضر هنگامی که آردوینو روشن است ، تخته نان تغذیه می شود و این پایه ای برای بقیه اجزا خواهد بود.

خلاصه

سوراخ های آردوینو 5V و GND را به خطوط + و - اتوبوس که روی تخته نان استفاده می کنید وصل کنید

مرحله 4: اتصال سنسورها

هر سه سنسور موجود در این پروژه از یک سیم 3 سیم استفاده می کنند ، سیم قرمز به برق متصل می شود ، رنگ سیاه به زمین و زرد/آبی به پین ورودی مربوطه متصل می شوند. سیم ورودی سنسور دما به #و سیم ورودی سنسور pH به #و ورودی کدورت به #متصل می شود. در صورت لزوم ، از آهن لحیم کاری و لحیم برای ایجاد اتصال محکم و لوله حرارتی کوچک کننده برای افزودن به یکپارچگی ساختاری اتصال استفاده کنید.

خلاصه

1. سنسورها را روی تخته نان ، قرمز را به خط + اتوبوس ، مشکی را به خط اتوبوس و زرد/آبی را به شکاف های ورودی صحیح در آردوینو وصل کنید.
2. شکاف دما: ؟؟ ، اسلات pH: ؟؟ ، شکاف کدورت: ؟؟
3. سیم ها را به هم وصل کرده و از لوله های کوچک کننده حرارتی برای ایجاد ارتباط بهتر با تخته نان استفاده کنید.

مرحله 5: اتصال ماژول ها

همه ماژول های این پروژه دارای اتصالات متفاوتی هستند و بنابراین با آردوینو به روشی متفاوت ارتباط برقرار می کنند. SDA به A4 و SCL به A5 برای LCD می رود. RXD به پین دیجیتال 6 و TXD به پین دیجیتال 7 برای GPS می رود. CS به پین دیجیتال 4 ، SCR به پین دیجیتال 13 ، MISO به پین دیجیتال 12 و MOSI به پین دیجیتال 11 برای ماژول کارت SD می رود. برای همه ماژول ها ، VCC به برق متصل می شود و GND به زمین می رود. در صورت لزوم ، برای اتصال سیمها به ماژولها باید از لحیم کاری و لحیم کاری استفاده کرد تا اتصال محکمی ایجاد شود.

خلاصه

1. تمام خطوط VCC ماژول را به + خط اتوبوس و خطوط GND را به خط اتوبوس متصل کنید.
2. SDA را به A4 و SCL را به A5 برای ماژول LCD وصل کنید.
3. RXD را به پین دیجیتال 6 و TXD را به پین دیجیتال 7 برای ماژول GPS وصل کنید.
4. CS را به پین دیجیتال 4 ، SCR را به پین دیجیتال 13 ، MISO را به پین دیجیتال 12 و MOSI را به پین دیجیتال 11 برای ماژول کارت SD متصل کنید.

مرحله 6: سخت افزار را کنار هم قرار دهید

با سیم کشی بین همه ماژول ها و سنسورها کامل ، اکنون می توانید آردوینو و اجزای آن را در شاسی قرار دهید. تا زمانی که LCD به برش مستطیل مرحله 1 دسترسی داشته باشد و حسگرها بتوانند از سوراخ مرحله 1 عبور کنند ، سازمان مهم نیست.

خلاصه

از مرحله 1 قطعات را در شاسی خود قرار دهید ، مطمئن شوید که سنسورها به برش دایره و LCD به برش مستطیل دسترسی دارند

مرحله 7: بارگذاری کد

کد جزء لاینفک این سیستم است که به آردوینو می گوید چگونه سیگنال ها را مدیریت کرده و آنها را به خواندن قابل نمایش و ذخیره تبدیل کند. در زیر یک تصویر حاشیه نویسی از کد را نشان داده ام که سعی می کند هر قسمت و هدف آن را توضیح دهد. فقط می توانید این کد را در برنامه Arduino کپی کنید و با استفاده از سیم USB متصل به Arduino Uno ، آن را در میکرو کنترلر بارگذاری کنید.

خلاصه

کد را کپی و جایگذاری کنید (در صورت تمایل) در برنامه Arduino و روی برد Arduino Uno بارگذاری کنید

مرحله 8: تکمیل لمس و برنامه های افزودنی

با دستگاه تکمیل شده ، هرگونه خوانده شده از حسگرها در کارت SD ذخیره می شود که با یک فرمت خاص در ماژول کارت SD قرار می گیرد. این داده ها را می توان در نقشه Google جمع آوری کرد ، همانطور که در پیوند زیر نشان داده شده است تا نمودار جمعیتی آب را در ناحیه محلی بهتر نشان دهد.

drive.google.com/open؟id=115okKUld8k8akZKj…

خلاصه

داده ها را به هر روشی که انتخاب می کنید از دستگاه جمع آوری و ثبت کنید

مرحله 9: تکمیل

سیستم در حال حاضر کامل است و اکنون دما ، کدورت و pH هر منبع آب را اندازه گیری می کند.

بسیاری از امکانات دیگر برای آنچه می توان با این سیستم نظارت بر آب انجام داد وجود دارد که فقط منتظر کاوش هستند. جالب است بدانید چگونه تصمیم می گیرید از این پروژه برای دستیابی به اهداف خود استفاده کنید.