Vannovervåkingssystem (Arduino Uno) WIP: 9 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Dette systemet fungerer som min iterasjon av en billig vannovervåkingsenhet innenfor en liten formfaktor. Inspirasjon til dette designet er hentet fra et Science Olympiad -arrangement som heter Water Quality. Det som i utgangspunktet bare var en salthetsmåler, utviklet seg til dette systemet som oppdager temperatur, pH og turbiditet for enhver vannkilde.

Trinn 1: Materialene

Her er hva du trenger for å fullføre dette prosjektet.

Deleliste

• Arduino Uno
• Arduino -programmet
• Brødbrett
• Pappeske
• Fritzing -program
• Krympeslange
• Jumper Wires
• GPS -modul
• LCD -modul
• SD -kortmodul
• pH -sensor
• Temperaturprobe
• Turbiditetssensor

Verktøyliste

• Lim
• Varmepistol
• Saks
• Lodding
• Loddejern
• Teip
• Wire strippere

Trinn 2: Sette opp boksen

Denne skjermen er veldig lett og allsidig i formfaktor. Begynn med å finne et kabinett for å lagre hele utstyret (minst # kubikk inches) og skjære ut de nødvendige hullene (1 # x # tommers rektangel og 1 # tommers diameter sirkel) for at LCD -modulen og sensorene skal fungere skikkelig. I mitt eksempel endret jeg en pappeske for chassiset mitt.

Sammendrag

1. Finn en beholder for å lagre systemet som er minst (# x # x # tommer)
2. Klipp ut 2 hull (# x # tommers rektangel og # tommers diameter sirkel)

Trinn 3: Konfigurere Arduino & Breadboard

Etter at chassiset er valgt og riktig modifisert, kobler du Arduino 5V- og GND -hullene med jumperkabler til + og - busslinjene (hullene langs den lange røde linjen for + og hullene langs den blå linjen for -). Nå blir brødbrettet drevet når Arduino er på, og dette vil være grunnlaget for resten av komponentene.

Sammendrag

Koble Arduino 5V- og GND -hullene til + og - busslinjene som du vil bruke på brødbrettet

Trinn 4: Koble sensorene

Alle de tre sensorene i dette prosjektet bruker en 3 -leder design, med den røde ledningen koblet til strøm, den svarte til bakken og den gule/blå forbindelsen til sin respektive inngangspinne. Temperatursensorinngangskabelen kobles til #, pH -sensorinngangskabelen til #og turbiditetsinngangen til #. Om nødvendig, bruk et loddejern og loddetinn for å lage en solid forbindelse og varmekrympende rør for å øke tilkoblingens strukturelle integritet.

Sammendrag

1. Koble sensorene til brødbrettet, rødt til + busslinjen, svart til - busslinjen og gul/blå til de riktige inngangssporene på Arduino.
2. Temperaturluke: ??, pH -spor: ??, Turbiditetsspor: ??
3. Loddetråder sammen og bruk varmekrympende rør for å bygge en bedre forbindelse med brødbrett.

Trinn 5: Koble til modulene

Alle modulene i dette prosjektet har forskjellige typer tilkoblinger og grensesnitt derfor med Arduino på en annen måte. SDA går til A4 og SCL går til A5 for LCD -skjermen. RXD går til digital pin 6 og TXD går til digital pin 7 for GPS. CS går til digital pin 4, SCR går til digital pin 13, MISO går til digital pin 12, og MOSI går til digital pin 11 for SD -kortmodulen. For alle moduler kobles VCC til strøm og GND går til bakken. Om nødvendig bør loddejern og loddetinn brukes til å koble ledningene til modulene for å sikre en solid tilkobling.

Sammendrag

1. Koble alle modulens VCC -linjer til + busslinje og GND -linjer til - busslinje.
2. Koble SDA til A4 og SCL til A5 for LCD -modulen.
3. Koble RXD til digital pin 6 og TXD til digital pin 7 for GPS -modulen.
4. Koble CS til digital pin 4, SCR til digital pin 13, MISO til digital pin 12 og MOSI til digital pin 11 for SD -kortmodulen.

Trinn 6: Sette sammen maskinvaren

Når ledningene mellom alle moduler og sensorer er fullført, kan du nå plassere Arduino og komponenter i kabinettet. Organisasjonen spiller ingen rolle så lenge LCD -skjermen har tilgang til rektangelutskjæringen fra trinn 1 og sensorene kan gå gjennom hullutkoblingen fra trinn 1.

Sammendrag

Plasser komponentene i chassiset ditt fra trinn 1, og sørg for at sensorene har tilgang til sirkelutkoblingen og at LCD har tilgang til rektangelutkoblingen

Trinn 7: Last opp koden

Koden er den mest integrerte delen av hele dette systemet, som forteller Arduino hvordan de skal håndtere signalene og konvertere dem til avlesninger som kan vises og lagres. Nedenfor har jeg vist et kommentert bilde av koden som vil forsøke å forklare hver del og dens formål. Du kan bare kopiere lim inn denne koden i Arduino -programmet og bruke USB -kabelen som kobles til Arduino Uno, laste den opp til mikrokontrolleren.

Sammendrag

Kopier og lim inn koden (endre om ønskelig) i Arduino -programmet og last opp til Arduino Uno -kortet

Trinn 8: Etterbehandling og utvidelser

Med den ferdige enheten vil alle avlesninger fra sensorene lagres på SD -kortet som er satt inn i SD -kortmodulen med et bestemt format. Disse dataene kan deretter samles til et Google -kart som vist ved lenken nedenfor for bedre å grafisk representere demografien til vann i lokalområdet.

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

Sammendrag

Samle og dokumenter data fra enheten på hvilken som helst måte du velger

Trinn 9: Fullføring

Systemet er nå komplett og vil nå ta temperaturen, turbiditeten og pH -verdien til en hvilken som helst vannkilde.

Det er en rekke andre muligheter for hva som kan gjøres med dette vannovervåkingssystemet som bare venter på å bli utforsket. Det ville være interessant å se hvordan du bestemmer deg for å bruke dette prosjektet for å nå dine egne mål.