کیت پروب شیمی آردوینو - دما و رسانایی: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

یک معلم شیمی که من با او کار می کنم می خواست به دانش آموزانش اجازه دهد تا یک کیت سنسور برای آزمایش رسانایی و دما بسازند. ما چند پروژه و منابع مختلف را کشیدیم و من آنها را در یک پروژه ترکیب کردم. ما یک پروژه LCD ، پروب رسانایی و سنسور دما را ترکیب کردیم.

تصویر محصول نهایی است.

مرحله 1: لوازم

شما نیاز خواهید داشت:

• Arduino Uno (من از کیت مخترعان Sparkfun استفاده کردم)
• تخته نان
• سیم های جامپر
• سیم های کلیپ تمساح
• 10K اهم مقاومت (x2)
• صفحه نمایش ال سی دی
• سنسور دما (DS18B20)
• پروب رسانایی (نسخه DIY در مرحله 6)
• نوار الکتریکی
• آهن لحیم کاری
• لحیم کاری
• برش سیم/استریپر
• انبر

مرحله 2: نمودار سیم کشی

برای ایجاد برنامه ای که دانش آموزان بتوانند از آن پیروی کنند ، باید نحوه ساخت نمودار سیم کشی را بیاموزم. من از نرم افزاری به نام Fritzing استفاده کردم.

مرحله 3: ساختن مدار LCD

از نظر مفهومی من این را به 3 قسمت تقسیم کردم. LCD ، سنسور دما و پروب رسانایی.

من مدار ال سی دی را با پیروی از دستورالعمل راهنمای کیت مخترع Sparkfun: مدار شماره 15 ایجاد کردم. من قصد ندارم تمام اتصالات پین را تایپ کنم (نمودار مدار را مطالعه کنید).

حالت های طراحی اصلی:

• LCD را به انتهای بالای تخته نان منتقل کردم تا بتوانم در انتهای پایین تخته صرفه جویی کنم.
• من تریمپات آبی 180* را چرخاندم و سیمهای مثبت و منفی را با هم عوض کردم.

پس از اتمام سیم کشی ، یک طرح اولیه تست LCD را بارگذاری کردم.

از زمانهای بسیار قدیم ، همه اولین برنامه های برنامه نویسی باید "HELLO WORLD" باشند.

مرحله 4: سنسور Temp را آماده کنید

عکس موجود ، سیمهای برهنه اصلی را نشان می دهد. در پیکربندی اصلی بسیار کوتاه هستند.

مراحل ایجاد اهداف قابل استفاده:

1. غلاف سیاه را یکی دو اینچ اضافی بکشید
2. سیم های جداگانه را جدا کنید تا 0.5 اینچ مس در معرض دید قرار گیرد
3. مس برهنه را قلع دهید تا بتوان آنها را در تخته نان قرار داد

مرحله 5: سنسور Temp را سیم کشی کنید

سنسور دما دارای 3 سیم است

• قرمز = Vcc (مثبت)
• سیاه = زمین (منفی)
• سفید = سیگنال

سیمهای قرمز و سیاه روی ریل مثبت و منفی مربوطه روی تخته نان قرار می گیرند. اسناد مربوط به سنسور دما (در وب سایت Sparkfun) کمیاب است. اما بسیاری از بررسی ها اظهار داشتند که شما به یک مقاومت کششی 10K اهم نیاز دارید. پس از آزمایش و خطا متوجه شدم این درست است. این یک سنسور دما دیجیتال است ، بنابراین باید پین های دیجیتالی در آردوینو را وصل کنید.

سیم کشی سیم سفید

• سیم سنسور سفید به ردیف 25 روی تخته نان وصل شده است (هر ردیف خوب است)
• یک مقاومت 10 کیلو اهم به ردیف 25 و ریل مثبت وصل شده است (این مقاومت کششی است)

• یک سیم بلوز سفید در آردوینو به ردیف 25 و پین دیجیتال 7 متصل شده است.

  من سعی کردم سیم های بلوز سیگنال خود را به خاطر سادگی سفید نگه دارم ، اما هر رنگی کار می کند

مرحله 6: کاوشگر هدایت DIY

من دستورالعمل های این مثال را برای ساخت سنسور رسانایی دنبال کردم.

با استفاده از یک تکه سیم نیکروم (که از معلم شیمی به دست آمده است) دو طول مساوی در حدود 6 اینچ برش دادم. آنها را همانطور که در عکسها نشان داده شده خم کرده و روی قسمتی از قلم Bic (باقی مانده از قلم جیبی ایده آل من) چسباندم.) با نوار برقی. با حلقه های روی سیم پروب ، می توانم از گیره تمساح برای اتصال پروب به تخته نان استفاده کنم.

جایگزین، گزینه ها:

ما این مفهوم کاوشگر رسانایی را با استفاده از "سیم" ساخته شده توسط گیره های کاغذی خم نشدنی آزمایش کردیم. این به ما خواندن مشابهی داد و ما به احتمال زیاد از گیره کاغذی با دانش آموزان استفاده خواهیم کرد. سیم گیره کاغذ احتمالاً بسیار سریعتر دچار خوردگی می شود ، اما اینها در اصل مواد مصرفی دور ریختنی هستند.

مرحله 7: پروب رسانایی را سیم کشی کنید

مجدداً ما این دستورالعمل ها را دنبال کردیم تا کاوشگر را به تخته نان و آردوینو وصل کنیم.

پروب را سیم کشی کنید:

• یک سیم بلوز RED به ریل مثبت وصل شده است

  یک گیره تمساح RED این سیم RED را به یک طرف پروب رسانایی وصل می کند

• یک مقاومت 10k اهم به ردیف 28 و ریل منفی وصل شده است
• یک سیم بلوز سفید به ردیف 28 و Analog Pin A0 در آردوینو وصل شده است

• یک سیم بلوز BLACK به ردیف 28 وصل شده است

  یک گیره تمساح BLACK این سیم BLACK را به طرف دیگر پروب رسانایی وصل می کند

مرحله 8: کد نویسی

دوباره ، من کد 3 پروژه را ترکیب کردم. LCD ، دما و رسانایی نسبتاً مستقیم است و کد به خوبی توضیح داده شده است. برای کارکردن باید چند کتابخانه اضافی را بارگیری و نصب کنید. شما به کتابخانه های DallasTemperature و OneWire نیاز دارید.