ระบบตรวจสอบน้ำ (Arduino Uno) WIP: 9 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ระบบนี้ทำหน้าที่เป็นการทำซ้ำอุปกรณ์ตรวจสอบน้ำราคาประหยัดภายในฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดเล็ก แรงบันดาลใจในการออกแบบนี้ได้มาจากงาน Science Olympiad ที่เรียกว่า Water Quality เดิมทีเป็นเพียงเครื่องวัดความเค็ม พัฒนาเป็นระบบนี้ที่ตรวจจับอุณหภูมิ ค่า pH และความขุ่นของแหล่งน้ำใดๆ

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

นี่คือสิ่งที่คุณต้องทำให้โครงการนี้เสร็จสมบูรณ์

ส่วนรายการ

• Arduino Uno
• โปรแกรม Arduino
• เขียงหั่นขนม
• กล่องกระดาษแข็ง
• Fritzing Program
• ท่อหดความร้อน
• สายจัมเปอร์
• โมดูล GPS
• โมดูล LCD
• โมดูลการ์ด SD
• เซ็นเซอร์วัดค่า pH
• หัววัดอุณหภูมิ
• เซ็นเซอร์วัดความขุ่น

รายการเครื่องมือ

• กาว
• ปืนความร้อน
• กรรไกร
• ประสาน
• หัวแร้ง
• เทป
• เครื่องปอกสายไฟ

ขั้นตอนที่ 2: การตั้งค่ากล่อง

จอภาพนี้มีน้ำหนักเบามากและใช้งานได้หลากหลายในรูปแบบ เริ่มต้นด้วยการค้นหาแชสซีเพื่อเก็บอุปกรณ์ทั้งหมด (อย่างน้อย # ลูกบาศก์นิ้ว) และตัดรูที่จำเป็น (สี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาด 1 # x # นิ้วและวงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 # นิ้ว) เพื่อให้โมดูล LCD และเซ็นเซอร์ทำงานได้อย่างถูกต้อง. ในตัวอย่างของฉัน ฉันแก้ไขกล่องกระดาษแข็งสำหรับแชสซีของฉัน

สรุป

1. หาตู้คอนเทนเนอร์สำหรับเก็บระบบที่มีขนาดอย่างน้อย (# x # x # นิ้ว)
2. ตัดออก 2 รู (สี่เหลี่ยมผืนผ้า # x # นิ้วและวงกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง # นิ้ว)

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่า Arduino & Breadboard

หลังจากเลือกแชสซีและปรับเปลี่ยนอย่างถูกต้องแล้ว ให้เชื่อมต่อรู Arduino 5V และ GND ด้วยสายจัมเปอร์กับสาย + และ - บัส (รูตามแนวเส้นยาวสีแดงสำหรับ + และรูตามเส้นสีน้ำเงินสำหรับ -) ตอนนี้เขียงหั่นขนมจะได้รับพลังงานเมื่อเปิด Arduino และนี่จะเป็นรากฐานสำหรับส่วนประกอบที่เหลือ

สรุป

เชื่อมต่อรู Arduino 5V และ GND กับสาย + และ - บัสที่คุณจะใช้บนบอร์ดขนมปัง

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมโยงเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ทั้งสามตัวในโปรเจ็กต์นี้ใช้การออกแบบแบบ 3 สาย โดยมีสายสีแดงเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ สีดำกับพื้น และสีเหลือง/สีน้ำเงินเชื่อมต่อกับพินอินพุตตามลำดับ สายอินพุตเซ็นเซอร์อุณหภูมิเชื่อมต่อกับ #, สายอินพุตเซ็นเซอร์ pH กับ # และอินพุตความขุ่นไปที่ # หากจำเป็น ให้ใช้หัวแร้งและหัวแร้งเพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่แน่นหนาและท่อหดด้วยความร้อนเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างของการเชื่อมต่อ

สรุป

1. เชื่อมต่อเซ็นเซอร์เข้ากับเขียงหั่นขนม สีแดงกับสายบัส + สีดำกับสาย - บัส และสีเหลือง/สีน้ำเงินกับช่องเสียบอินพุตที่ถูกต้องบน Arduino
2. ช่องอุณหภูมิ: ??, ช่องค่า pH: ??, ช่องความขุ่น: ??
3. ประสานสายไฟเข้าด้วยกันและใช้ท่อหดความร้อนเพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่ดีขึ้นกับเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 5: การเชื่อมต่อโมดูล

โมดูลทั้งหมดในโปรเจ็กต์นี้มีการเชื่อมต่อประเภทต่างๆ ดังนั้นจึงเชื่อมต่อกับ Arduino ในลักษณะที่แตกต่างกัน SDA ไปที่ A4 และ SCL ไปที่ A5 สำหรับ LCD RXD ไปที่พินดิจิตอล 6 และ TXD ไปที่พินดิจิตอล 7 สำหรับ GPS CS ไปที่พินดิจิทัล 4, SCR ไปที่พินดิจิทัล 13, MISO ไปที่พินดิจิทัล 12 และ MOSI ไปที่พินดิจิทัล 11 สำหรับโมดูลการ์ด SD สำหรับโมดูลทั้งหมด VCC จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและ GND จะลงกราวด์ หากจำเป็น ควรใช้หัวแร้งและหัวแร้งเพื่อเชื่อมต่อสายไฟเข้ากับโมดูลเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่มั่นคง

สรุป

1. เชื่อมต่อสาย VCC ของโมดูลทั้งหมดเข้ากับสายบัส + และสาย GND ไปยัง - สายบัส
2. เชื่อมต่อ SDA กับ A4 และ SCL กับ A5 สำหรับโมดูล LCD
3. เชื่อมต่อ RXD กับพินดิจิตอล 6 และ TXD กับพินดิจิตอล 7 สำหรับโมดูล GPS
4. เชื่อมต่อ CS กับพินดิจิทัล 4, SCR กับพินดิจิทัล 13, MISO กับพินดิจิทัล 12 และ MOSI กับพินดิจิทัล 11 สำหรับโมดูลการ์ด SD

ขั้นตอนที่ 6: นำฮาร์ดแวร์มารวมกัน

ด้วยการเดินสายระหว่างโมดูลและเซ็นเซอร์ทั้งหมด คุณจึงวาง Arduino และส่วนประกอบต่างๆ ลงในแชสซีได้แล้ว องค์กรไม่สำคัญตราบใดที่ LCD สามารถเข้าถึงช่องสี่เหลี่ยมจากขั้นตอนที่ 1 และเซ็นเซอร์สามารถผ่านช่องเจาะจากขั้นตอนที่ 1

สรุป

วางส่วนประกอบลงในแชสซีของคุณตั้งแต่ขั้นตอนที่ 1 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเซ็นเซอร์สามารถเข้าถึงช่องเจาะวงกลมได้ และ LCD สามารถเข้าถึงช่องตัดสี่เหลี่ยมได้

ขั้นตอนที่ 7: การอัปโหลดรหัส

โค้ดเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของทั้งระบบ ซึ่งจะบอกให้ Arduino ทราบถึงวิธีจัดการสัญญาณและแปลงเป็นค่าที่อ่านได้ซึ่งสามารถแสดงและจัดเก็บได้ ด้านล่างนี้ ฉันได้แสดงรูปภาพที่มีคำอธิบายประกอบของโค้ดซึ่งจะพยายามอธิบายทุกส่วนและจุดประสงค์ของโค้ด คุณสามารถคัดลอกและวางโค้ดนี้ลงในโปรแกรม Arduino และใช้สาย USB ที่เชื่อมต่อกับ Arduino Uno อัปโหลดลงในไมโครคอนโทรลเลอร์

สรุป

คัดลอกและวางโค้ด (แก้ไขหากต้องการ) ลงในโปรแกรม Arduino และอัปโหลดไปยังบอร์ด Arduino Uno

ขั้นตอนที่ 8: เสร็จสิ้นการสัมผัสและส่วนขยาย

เมื่อใช้อุปกรณ์ที่เสร็จสมบูรณ์ ค่าที่อ่านได้จากเซ็นเซอร์จะถูกเก็บไว้ในการ์ด SD ที่เสียบอยู่ในโมดูลการ์ด SD ด้วยรูปแบบที่แน่นอน ข้อมูลนี้สามารถรวบรวมลงใน Google Map ได้ตามลิงค์ด้านล่างเพื่อแสดงภาพทางประชากรศาสตร์ของน้ำในพื้นที่ได้ดีขึ้น

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

สรุป

รวบรวมและจัดทำเอกสารข้อมูลจากอุปกรณ์ในแบบที่คุณเลือก

ขั้นตอนที่ 9: เสร็จสิ้น

ขณะนี้ระบบเสร็จสมบูรณ์แล้ว และจะใช้อุณหภูมิ ความขุ่น และ pH ของแหล่งน้ำใดๆ

มีความเป็นไปได้อีกมากมายหลายอย่างที่สามารถทำได้ด้วยระบบตรวจสอบน้ำที่รอการสำรวจอยู่ เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะเห็นว่าคุณตัดสินใจใช้โครงการนี้เพื่อบรรลุเป้าหมายของคุณเองอย่างไร