Arduino Chemistry Probe Kit - Temperatur og konduktivitet: 8 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

En kjemi -lærer jeg jobber med ønsket å la elevene bygge et sensorsett for å teste for konduktivitet og temperatur. Vi trakk noen forskjellige prosjekter og ressurser, og jeg kombinerte dem til ett prosjekt. Vi kombinerte et LCD -prosjekt, konduktivitetsprobe og temperatursensorsonde.

Bildet er det endelige produktet.

Trinn 1: Rekvisita

Du vil trenge:

• Arduino Uno (jeg brukte Sparkfun Inventors Kit)
• Brødbrett
• Jumper Wires
• Alligator Clip Wires
• 10K Ohm motstandere (x2)
• LCD-skjerm
• Temperatursensor (DS18B20)
• Konduktivitetsprobe (DIY -versjon i trinn 6)
• Elektrisk tape
• Loddejern
• Lodding
• Wire Cutter/stripper
• Tang

Trinn 2: Koblingsskjema

For å lage en plan som elevene kunne følge, fikk jeg lære å lage et koblingsskjema. Jeg brukte programvaren kalt Fritzing.

Trinn 3: Bygg LCD -kretsen

Konseptuelt delte jeg dette i 3 deler; LCD, Temp Sensor og Conductivity Probe.

Jeg bygde LCD -kretsen ved å følge instruksjonene i Sparkfun Inventor's Kit Guide: Krets #15. Jeg kommer ikke til å prøve å skrive ut alle pin -tilkoblingene (studer kretsdiagrammet).

Mods til det opprinnelige designet:

• Jeg flyttet LCD -skjermen til den øvre enden av brødbrettet, slik at jeg kunne spare plass på den nedre enden av brettet.
• Jeg roterte den blå trimpoten 180* og byttet positive og negative ledninger for å matche.

Etter at ledningene var fullført, lastet jeg opp en grunnleggende LCD -testskisse.

Fra gammelt av bør alle de første kodingsprogrammene være "HELLO WORLD."

Trinn 4: Forbered temperatursensoren

Arkivbildet viser de originale bare ledningene. De er for korte i den opprinnelige konfigurasjonen.

Trinn for å gjøre brukbare ender:

1. Strip den svarte kappen en ekstra tomme eller to
2. Strip de enkelte ledningene for å avsløre 0,5 tommer kobber
3. Tinn bart kobber slik at de kan settes inn i brødbrettet

Trinn 5: Koble til temperatursensoren

Temp -sensoren har 3 ledninger

• Rød = Vcc (positiv)
• Svart = bakken (negativ)
• Hvit = Signal

De røde og svarte ledningene går inn i sine respektive positive og negative skinner på brødbrettet. Dokumentasjonen om temp -sensoren (på Sparkfun -nettstedet) er sparsom. Men mange av anmeldelsene kommenterte at du trenger en 10K Ohm opptrekkmotstand. Etter prøving og feiling oppdaget jeg at dette var riktig. Dette er også en digital temperatursensor, så den må plugges inn i de digitale pinnene på Arduino.

Kabling av den hvite ledningen

• Den hvite sensortråden er koblet til rad 25 på brødbrettet (enhver rad er fin)
• En 10K Ohm motstand er plugget inn i rad 25 og den positive skinnen (dette er opptrekkmotstanden)

• En hvit startkabel er koblet til rad 25 og digital pin 7 på Arduino.

  Jeg prøvde å holde signalhoppertrådene hvite for enkelhets skyld, men hvilken som helst farge vil fungere

Trinn 6: DIY konduktivitetsprobe

Jeg fulgte instruksjonene i dette eksemplet for å bygge en konduktivitetssensor.

Ved å bruke et stykke nikromtråd (hentet fra kjemi -læreren) kuttet jeg to like lange lengder på omtrent 6 . Jeg bøyde dem som vist på bildene og teipet dem til en seksjon av en Bic -penn (til overs fra min Perfect Pocket Pen 'ible) Med elektrisk tape. Med løkkene på sondetrådene kan jeg bruke krokodilleklips for å koble sonden til brødbrettet.

Alternativer:

Vi testet dette konduktivitetssonekonseptet ved hjelp av "wire" laget av ubøyelige binders. Det ga oss lignende opplesninger, og vi vil mest sannsynlig bruke binders med elevene. Papirklipswiren vil trolig tære mye raskere, men disse er i hovedsak kastbare forbruksvarer.

Trinn 7: Koble ledningsevnen

Igjen fulgte vi disse instruksjonene for å koble sonden til brødbrettet og arduinoen.

Koble proben:

• En RØD startkabel er plugget inn i Positive -skinnen

  Et RØD alligatorklemme kobler denne RØDE ledningen til den ene siden av konduktivitetsproben

• En 10k Ohm resistor er plugget inn i rad 28 og den negative skinnen
• En HVIT startkabel er plugget inn i rad 28 og analog pinne A0 på Arduino

• En SVART startkabel er koblet til rad 28

  Et SVART alligatorklemme kobler denne SVARTE ledningen til den andre siden av konduktivitetsproben

Trinn 8: Koding

Igjen kombinerte jeg koden fra de 3 prosjektene; LCD, temp og konduktivitet. Det er ganske rett frem og koden er godt kommentert. Du må laste ned og installere noen ekstra biblioteker for å få det til å fungere. Du trenger DallasTemperature- og OneWire -bibliotekene.