Kit Probe Kimia Arduino - Suhu dan Konduktivitas: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Seorang guru Kimia yang bekerja dengan saya ingin mengizinkan siswanya membuat perangkat sensor untuk menguji konduktivitas dan suhu. Kami menarik beberapa proyek dan sumber daya yang berbeda dan saya menggabungkannya menjadi satu proyek. Kami menggabungkan Proyek LCD, Probe Konduktivitas, dan Probe Sensor Suhu.

Gambar adalah produk akhir.

Langkah 1: Persediaan

Anda akan perlu:

• Arduino Uno (Saya menggunakan Kit Penemu Sparkfun)
• Papan tempat memotong roti
• Kabel Jumper
• Kabel Klip Buaya
• Resistor 10K Ohm (x2)
• Layar LCD
• Sensor Suhu (DS18B20)
• Konduktivitas Probe (Versi DIY di Langkah 6)
• Pita Listrik
• Solder Besi
• Pateri
• Pemotong Kawat/Stripper
• Tang

Langkah 2: Diagram Pengkabelan

Untuk membuat rencana yang dapat diikuti siswa, saya harus belajar cara membuat diagram pengkabelan. Saya menggunakan perangkat lunak yang disebut Fritzing.

Langkah 3: Bangun Sirkuit LCD

Secara konseptual saya membagi ini menjadi 3 bagian; LCD, Sensor Suhu, dan Probe Konduktivitas.

Saya membangun Sirkuit LCD dengan mengikuti instruksi di Panduan Kit Penemu Sparkfun: Sirkuit #15. Saya tidak akan mencoba mengetik semua koneksi pin (pelajari diagram rangkaian).

Modifikasi ke desain asli:

• Saya menggeser LCD ke ujung atas papan tempat memotong roti sehingga saya dapat menghemat ruang di ujung bawah papan.
• Saya memutar trimpot biru 180* dan menukar kabel Positif dan Negatif agar sesuai.

Setelah pengkabelan selesai, saya mengunggah sketsa tes LCD dasar.

Sejak dahulu kala, semua program pengkodean pertama harus "HELLO WORLD."

Langkah 4: Siapkan Sensor Suhu

Foto stok menunjukkan kabel telanjang asli. Terlalu pendek dalam konfigurasi aslinya.

Langkah-langkah untuk membuat ujung yang dapat digunakan:

1. Lepaskan selubung hitam satu atau dua inci ekstra
2. Lepaskan kabel individu untuk mengekspos 0,5 inci tembaga
3. Tin tembaga telanjang sehingga mereka dapat dimasukkan ke dalam papan tempat memotong roti

Langkah 5: Pasang Sensor Suhu

Sensor suhu memiliki 3 kabel

• Merah = Vcc (Positif)
• Hitam = Tanah (Negatif)
• Putih = Sinyal

Kabel Merah dan Hitam masuk ke rel Positif dan Negatif masing-masing di papan tempat memotong roti. Dokumentasi pada sensor suhu (di situs web Sparkfun) jarang. Tetapi banyak ulasan berkomentar bahwa Anda memerlukan resistor pull-up 10K Ohm. Setelah trial and error saya menemukan ini benar. Ini juga merupakan sensor suhu digital, sehingga perlu dicolokkan ke pin digital di Arduino.

Menghubungkan Kabel Putih

• Kabel sensor Putih dicolokkan ke Baris 25 pada papan roti (baris mana pun boleh)
• Sebuah resistor 10K Ohm dicolokkan ke Baris 25 dan rel Positif (ini adalah resistor pull-up)

• Kabel jumper Putih dicolokkan ke Baris 25 dan Pin Digital 7 di Arduino.

  Saya mencoba menjaga kabel jumper sinyal saya tetap putih demi kesederhanaan, tetapi warna apa pun akan berfungsi

Langkah 6: Probe Konduktivitas DIY

Saya mengikuti instruksi pada contoh ini untuk membangun Sensor Konduktivitas.

Menggunakan sepotong kawat nichrome (diperoleh dari guru kimia), saya memotong dua panjang yang sama sekitar 6 . Saya menekuknya seperti yang terlihat pada foto dan menempelkannya ke bagian pena Bic (sisa dari Pena Saku Sempurna saya).) dengan pita listrik Dengan loop pada kabel probe, saya dapat menggunakan klip buaya untuk menghubungkan probe ke papan tempat memotong roti.

Alternatif:

Kami menguji konsep probe konduktivitas ini menggunakan "kawat" yang dibuat dengan penjepit kertas yang tidak dapat ditekuk. Itu memberi kami bacaan yang sama dan kemungkinan besar kami akan menggunakan penjepit kertas dengan siswa. Kawat penjepit kertas mungkin akan menimbulkan korosi lebih cepat, tetapi ini pada dasarnya adalah barang habis pakai yang dibuang.

Langkah 7: Hubungkan Probe Konduktivitas

Sekali lagi kami mengikuti instruksi ini untuk menyambungkan probe ke papan tempat memotong roti dan arduino.

Kawat Probe:

• Kabel jumper MERAH dicolokkan ke rel Positif

  Klip buaya MERAH menghubungkan kabel MERAH ini ke satu sisi Probe Konduktivitas

• Resister 10k Ohm dicolokkan ke Baris 28 dan rel Negatif
• Kabel jumper PUTIH dicolokkan ke Baris 28 dan Pin Analog A0 di Arduino

• Kabel jumper HITAM dicolokkan ke Baris 28

  Klip buaya HITAM menghubungkan kabel HITAM ini ke sisi lain dari Probe Konduktivitas

Langkah 8: Pengkodean

Sekali lagi, saya menggabungkan kode dari 3 proyek; LCD, Suhu, dan Konduktivitas. Ini cukup lurus ke depan dan kode dikomentari dengan baik. Anda perlu mengunduh dan menginstal beberapa pustaka tambahan untuk membuatnya berfungsi. Anda akan memerlukan perpustakaan DallasTemperature dan OneWire.