ARDUINO PH मीटर: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

इस परियोजना में, हम गुरुत्वाकर्षण एनालॉग पीएच सर्किट और एटलस साइंटिफिक और एक अरुडिनो यूनो से जांच का उपयोग करके एक बेंचटॉप पीएच मीटर बना रहे हैं। रीडिंग को लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले (एलसीडी) पर प्रदर्शित किया जाएगा।

ध्यान दें:

- यह मीटर विंडोज कंप्यूटर पर विकसित किया गया था। मैक पर इसका परीक्षण नहीं किया गया था। - बाड़ा जलरोधक नहीं है।

सामग्री

• 1 - Arduino Uno
• 1 - ग्रेविटी एनालॉग पीएच सेंसर
• 1 - पीएच जांच
• 1 - 20x4 एलसीडी मॉड्यूल
• 1 - 158x90x60mm संलग्नक
• 1 - मिनी ब्रेडबोर्ड
• जम्पर तार
• एक्रिलिक शीट (प्लेक्सीग्लस)
• 4 - 11 मिमी गतिरोध और शिकंजा (पीएच सेंसर के साथ आता है)
• 1 - 220Ω और 1 - 1kΩ प्रतिरोधक

उपकरण

ड्रिल, ड्रिल बिट्स, ड्राईवॉल कटर बिट्स, फाइल्स, स्क्रूड्रिवर, बेंचटॉप वाइस, बैंड आरा, ग्लू गन और ग्लू स्टिक, सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर, डिजिटल कैलीपर, रूलर।

चरण 1: आवास तैयार करें

सुरक्षा: उपकरण/मशीनरी को संभालते समय ध्यान रखना और उचित सुरक्षा उपकरण जैसे चश्मा, दस्ताने और श्वासयंत्र पहनना याद रखें।

इस्तेमाल किया गया आवास एक एबीएस प्लास्टिक संलग्नक है। इसे पीएच मीटर के लिए संशोधित करना होगा।

LCD के लिए कट ओपनिंग

ए) एलसीडी को बाड़े के शीर्ष भाग (कवर) में रखा गया है। कवर पर एक 98x40 मिमी आयत को केंद्र में रखें।

बी) टुकड़े को वाइस में रखें और उस आयत में एक 3.2 मिमी (1/8 ) पायलट छेद ड्रिल करें जिसे चिह्नित किया गया था।

ग) इस पायलट छेद का उपयोग 3.2 मिमी (1/8 ) ड्राईवॉल कटिंग बिट के लिए प्रारंभ बिंदु के रूप में करें। चूंकि यह एक छोटा काम है, इसलिए हम ड्राईवॉल काटने की मशीन के बजाय हैंड ड्रिल पर बिट का उपयोग करेंगे। अंदर पर काम करें लाइनों के बजाय आयत के रूप में ड्रिल पर इस बिट के साथ सीधे तरीके से काटना थोड़ा मुश्किल हो सकता है।

d) इसके बाद, अतिरिक्त सामग्री को हटाने के लिए एक हैंड फाइल का उपयोग करें और आयत को आवश्यक आकार में आकार दें।

बीएनसी कनेक्टर और अरुडिनो पोर्ट के लिए कट ओपनिंग

बीएनसी कनेक्टर और अरुडिनो पोर्ट के लिए उद्घाटन बाड़े के निचले हिस्से की तरफ हैं।

a) ऊपर दिए गए आयामों का उपयोग करते हुए, वृत्त के केंद्र बिंदु को चिह्नित करें और दो आयतों के लिए रूपरेखा तैयार करें।

बी) टुकड़े को वाइस में रखें और उद्घाटन काट लें। गोलाकार उद्घाटन ड्रिल बिट्स का उपयोग करके किया जाता है। एलसीडी के लिए उद्घाटन बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली समान प्रक्रिया का पालन करके आयताकार बनाए जाते हैं।

घटकों को माउंट करने के लिए बेस प्लेट को तैयार करें

बेस प्लेट का उपयोग Arduino, pH सेंसर और मिनी ब्रेडबोर्ड को माउंट करने के लिए किया जाता है। 6.4mm (1/4 ) मोटी एक्रेलिक शीट का इस्तेमाल किया गया है।

ए) बैंड आरा का उपयोग करके, ऐक्रेलिक शीट को 135x62.5 मिमी तक काट लें।

बी) दिखाए गए अनुसार चार छेदों के लिए स्थिति को चिह्नित करें। 2.38 मिमी (3/32") व्यास के छेद ड्रिल करें। प्लेट के एक तरफ के छेदों को 3 मिमी की गहराई और 4.4 मिमी (11/64 ") के व्यास तक गिनें। जब गतिरोध को रोकने के लिए शिकंजा डाला जाता है तो एक सपाट अंडरसर्फ़ रखने के लिए यह आवश्यक है।

ग) प्रदान किए गए स्क्रू का उपयोग करके 11 मिमी गतिरोध संलग्न करें। पीएच सेंसर 4 स्टैंडऑफ और स्क्रू के साथ आता है। उनमें से दो का उपयोग Arduino के लिए करें।

चरण 2: आवास में इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करें

1) बेस प्लेट को हाउसिंग के निचले हिस्से में डालें। शिकंजा या गर्म गोंद के साथ स्थिति में रखें।

2) पीएच सेंसर को बेस प्लेट पर माउंट करें। शिकंजा के साथ गतिरोध के लिए सुरक्षित।

3) Arduino Uno को बेस प्लेट पर माउंट करें। गतिरोध शिकंजा के लिए सुरक्षित।

४) मिनी ब्रेडबोर्ड को बेस प्लेट पर डालें।

5) हैडर पिन को LCD (पिन प्रदान किए गए) से मिलाएं। आवास के ऊपरी हिस्से में एलसीडी लगाएं और स्क्रीन को यथावत रखने के लिए कुछ गर्म गोंद का उपयोग करें।

चरण 3: वायर इलेक्ट्रॉनिक्स एक साथ

तार घटकों को ऊपर योजनाबद्ध में दिखाया गया है।

1kΩ और 220Ω के लिए और Arduino के 5V और ग्राउंड पिन वितरित करने के लिए मिनी ब्रेडबोर्ड का उपयोग करें।

स्क्रीन कंट्रास्ट सेट करने के लिए दो प्रतिरोधों का उपयोग किया जाता है।

डाटा शीट

गुरुत्वाकर्षण पीएच सेंसर, पीएच जांच

चरण 4: विधानसभा को अंतिम रूप दें

वायरिंग पूरी होने के बाद:

ए) प्रदान किए गए स्क्रू का उपयोग करके आवास के ऊपर और नीचे के हिस्सों को एक साथ रखें।

बी) जांच को बीएनसी कनेक्टर से कनेक्ट करें।

चरण 5: Arduino Uno. पर कोड अपलोड करें

इस परियोजना के लिए कोड अनुकूलित पुस्तकालयों और हेडर फाइलों का उपयोग करता है। कोड का उपयोग करने के लिए आपको उन्हें अपने Arduino IDE में जोड़ना होगा। नीचे दिए गए चरणों में आईडीई में इसे जोड़ने की प्रक्रिया शामिल है।

a) Arduino को अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करें और IDE खोलें। यदि आपके पास आईडीई नहीं है तो इस लिंक से डाउनलोड किया जा सकता है। टूल्स पर जाएं -> बोर्ड -> Arduino/Genuino Uno चुनें। टूल्स पर जाएं -> पोर्ट -> उस पोर्ट का चयन करें जहां Arduino से जुड़ा है।

बी) लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले लाइब्रेरी जोड़ें: आईडीई में स्केच पर जाएं -> लाइब्रेरी शामिल करें -> लाइब्रेरी प्रबंधित करें। लाइब्रेरी मैनेजर के सर्च बार में "लिक्विड क्रिस्टल" दर्ज करें। "लिक्विड क्रिस्टल बिल्ट-इन बाय अरुडिनो, एडफ्रूट" शीर्षक वाला पैकेज देखें। यह स्थापित हो भी सकता है और नहीं भी। यदि नहीं, तो पैकेज का चयन करें और इंस्टॉल पर क्लिक करें।

ग) एटलस ग्रेविटी सेंसर लाइब्रेरी जोड़ें: निम्न लिंक से ज़िप फ़ाइल डाउनलोड करें। फ़ाइल "Atlas_gravity.zip" के रूप में सहेजी जाएगी। IDE में Sketch पर जाएँ -> लाइब्रेरी शामिल करें ->. ZIP लाइब्रेरी जोड़ें। "Atlas_gravity.zip" फ़ाइल का पता लगाएँ और जोड़ने के लिए चुनें।

d) अगला, हमें pH मीटर के लिए कोड जोड़ना होगा। इस लिंक के कोड को IDE वर्क पैनल पर कॉपी करें।

e) कोड को Arduino पर संकलित और अपलोड करें।

च) पीएच रीडिंग तब एलसीडी पर प्रदर्शित की जाएगी। आप सीरियल मॉनीटर पर रीडिंग भी देख सकते हैं। सीरियल मॉनिटर खोलने के लिए टूल्स -> सीरियल मॉनिटर पर जाएं या अपने कीबोर्ड पर Ctrl+Shift+M दबाएं। बॉड दर को 9600 पर सेट करें और "कैरिज रिटर्न" चुनें।

चरण 6: PH सेंसर को कैलिब्रेट करें

नोट: यदि आप Arduino के लिए बाहरी बिजली आपूर्ति का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं, तो अंशांकन करने से पहले इसे Arduino से कनेक्ट करें। यह सुनिश्चित करेगा कि संदर्भ स्तर उचित रूप से निर्धारित हैं, जो सही अंशांकन में सहायता करेगा।

इस पीएच मीटर को एक, दो या तीन-बिंदु अंशांकन के लिए कैलिब्रेट किया जा सकता है। मानक बफर समाधान (पीएच 4, 7 और 10) आवश्यक हैं

सीरियल मॉनिटर का उपयोग अंशांकन प्रक्रिया के लिए किया जाता है। उपयोगकर्ता रीडिंग में क्रमिक परिवर्तन का निरीक्षण करने में सक्षम होंगे क्योंकि वे स्थिरीकरण के लिए आते हैं और उपयुक्त कमांड भेजते हैं।

अंशांकन डेटा Arduino के EEPROM में संग्रहीत किया जाता है।

ध्यान दें कि पीएच 7 अंशांकन पहले किया जाना चाहिए।

अंशांकन आदेश

मध्य-बिंदु: कैल, 7

निम्न-बिंदु: कैल, 4

उच्च बिंदु: कैल, 10

स्पष्ट अंशांकन: कैल, स्पष्ट

कदम

ए) सॉकर बोतल निकालें और पीएच जांच को धो लें।

बी) पीएच 7 के कुछ घोल को एक कप में डालें। सुनिश्चित करें कि जांच के संवेदन क्षेत्र को कवर करने के लिए पर्याप्त है।

ग) प्रोब को कप में रखें और फंसी हुई हवा को निकालने के लिए इसे चारों ओर हिलाएं। सीरियल मॉनीटर पर रीडिंग का निरीक्षण करें। जांच को तब तक घोल में बैठने दें जब तक कि रीडिंग स्थिर न हो जाए (एक रीडिंग से दूसरी रीडिंग में छोटी गति सामान्य है)

d) रीडिंग स्थिर होने के बाद, सीरियल मॉनिटर में cal, 7 कमांड दर्ज करें। पीएच 7 के लिए अंशांकन अब पूरा हो गया है।

pH4 और pH10 के लिए चरण a-d दोहराएँ। जैसे ही आप विभिन्न बफर समाधानों पर आगे बढ़ते हैं, जांच को कुल्ला करना याद रखें।

तापमान मुआवजे के बारे में क्या?

इस परियोजना में प्रयुक्त सेंसर की सटीकता +/- 0.2% है। पीएच मीटर इस सटीकता के भीतर 7 - 46 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में काम करेगा। इस सीमा के बाहर, अस्थायी मुआवजे के लिए मीटर को संशोधित करना होगा। नोट: पीएच जांच को 1 - 60 डिग्री सेल्सियस की सीमा के अधीन किया जा सकता है।