- Шта је замућеност у течности?
- Како мерити замућеност помоћу Ардуина?
- Компоненте потребне за израду мерила замућености
- Преглед сензора замућености
- Кључне карактеристике модула замућености
- Повезивање сензора замућености са Ардуином - дијаграм круга
- Програмирање Ардуина за мерење замућености у води
Када је реч о течностима, замућеност је важан појам. Зато што игра важну улогу у динамици течности и користи се и за мерење квалитета воде. Дакле, у овом упутству, хајде да разговарамо о томе шта је замућеност, како мерити замућеност течности помоћу Ардуина. Ако желите да овај пројекат наставите даље, можете размислити и о повезивању пХ метра са Ардуином, а такође можете прочитати пХ вредност воде како бисте боље проценили квалитет воде. Раније смо такође направили ИоТ уређај за праћење квалитета воде заснован на ИоТ-у користећи ЕСП8266, то такође можете да проверите ако сте заинтересовани. То је речено, кренимо
Шта је замућеност у течности?
Замућеност је степен или ниво облачности или магловитости течности. То се дешава због присуства великог броја невидљивих честица (голим оком) сличних белом диму у ваздуху. Када светлост пролази кроз течности, светлосни таласи се расипају због присуства ових ситних честица. Замућеност течности је директно пропорционална слободним суспендованим честицама, односно ако се број честица повећа, замућеност ће се такође повећати.
Како мерити замућеност помоћу Ардуина?
Као што сам раније поменуо, замућеност се дешава услед расејања светлосних таласа, да бисмо мерили замућеност, требало би да меримо расејање светлости. Замућеност се обично мери у нефелометријским јединицама замућења (НТУ) или Џексоновим јединицама замућења (ЈТЉ), у зависности од методе која се користи за мерење. Те две јединице су приближно једнаке.
Сада да видимо како функционише сензор замућености, има два дела, предајник и пријемник. Предајник се састоји од извора светлости који је обично лед и покретачког кола. На крају пријемника налази се детектор светлости попут фотодиоде или ЛДР-а. Решење постављамо између предајника и пријемника.
Предајник једноставно преноси светлост, да светлосни таласи пролазе кроз раствор и пријемник прима светлост. Обично (без присуства решења) пропуштена светлост у потпуности прима на страну пријемника. Али у присуству мутног раствора, количина пропуштене светлости је врло мала. То је на страни пријемника, добијамо само светло ниског интензитета и тај интензитет је обрнуто пропорционалан замућености. Тако да мутноћу можемо мерити мерењем интензитета светлости ако је интензитет светлости висок, решење је мање мутно, а ако је интензитет светлости врло низак то значи да је решење мутније.
Компоненте потребне за израду мерила замућености
- Модул замућења
- Ардуино
- 16 * 2 И2Ц ЛЦД
- Уобичајена катодна РГБ ЛЕД
- Бреадбоард
- Жице краткоспојника
Преглед сензора замућености
Сензор замућења који се користи у овом пројекту приказан је испод.
Као што видите, овај модул сензора замућења долази са 3 дела. Водоотпорни кабл, струјни круг и спојна жица. Испитна сонда се састоји од предајника и пријемника.
Горња слика показује, овај тип модула користи ИР диоду као извор светлости, а ИР пријемник као детектор. Али принцип рада је исти као и пре. Део возача (приказан доле) састоји се од оптичког појачала и неких компоненти које појачавају откривени светлосни сигнал.
Стварни сензор се може повезати на овај модул помоћу ЈСТ КСХ конектора. Има три пина, ВЦЦ, уземљење и излаз. Вцц се повезује на 5в и уземљење. Излаз овог модула је аналогна вредност која се мења у складу са интензитетом светлости.
Кључне карактеристике модула замућености
- Радни напон: 5ВДЦ.
- Струја: 30мА (МАКС).
- Радна температура: -30 ° Ц до 80 ° Ц.
- Компатибилан са Ардуино, Распберри Пи, АВР, ПИЦ итд.
Повезивање сензора замућености са Ардуином - дијаграм круга
Комплетна шема повезивања сензора замућења са Ардуином приказана је испод, склоп је дизајниран помоћу ЕасиЕДА-е.
Ово је врло једноставан дијаграм кола. Излаз сензора замућености је аналоган, тако да је повезан на Ардуиноов А0 пин, И2Ц ЛЦД повезан на И2Ц пинове Ардуина који је СЦЛ на А5 и СДА на А4. Затим се РГБ ЛЕД повезао на дигитални пин Д2, Д3 и Д4. По завршетку повезивања, моје подешавање хардвера изгледа овако у наставку.
Прикључите ВЦЦ сензора на Ардуино 5в, а затим повежите земљу и масу. Излазни пин сензора на аналогни 0 Ардуино-а. Затим повежите ВЦЦ и масу ЛЦД модула са 5в и масом Ардуина. Затим СДА на А4 и СЦЛ на А5, ове две пинове су И2Ц пинови Ардуина. коначно повезује тло РГБ ЛЕД са земљом Ардуино и повезује зелено са Д3, плаво са Д4, а црвено са Д5.
Програмирање Ардуина за мерење замућености у води
У плану је приказивање вредности замућености од 0 до 100. То је мерач који треба да прикаже 0 за чисту течност и 100 за врло замућене. Овај Ардуино код је такође врло једноставан и комплетан код се може наћи на дну ове странице.
Прво, укључио сам библиотеку течних кристала И2Ц, јер користимо И2Ц ЛЦД како бисмо смањили везе.
# укључују
Затим сам поставио цели број за унос сензора.
инт сенсорПин = А0;
У одељку за подешавање дефинисао сам игле.
пинМоде (3, ИЗЛАЗ); пинМоде (4, ИЗЛАЗ); пинМоде (5, ИЗЛАЗ);
У одељку петље, као што сам раније поменуо, излаз сензора је аналогна вредност. Зато треба да читамо те вредности. Уз помоћ функције Ардуино АналогРеад можемо да читамо излазне вредности у одељку петље.
инт сенсорВалуе = аналогРеад (сенсорПин);
Прво, морамо да разумемо понашање нашег сензора, што значи да морамо да очитамо минималну вредност и максималну вредност сензора замућености. ту вредност можемо прочитати на серијском монитору помоћу функције сериал.принтлн .
Да бисте добили ове вредности, прво прочитајте сензор слободно без решења. Добио сам вредност око 640 и након тога, поставите црну супстанцу између предајника и пријемника, добићемо вредност која је минимална вредност, обично је та вредност нула. Тако смо добили 640 као максимум, а нулу као минимум. Сада морамо претворити ове вредности у 0-100
За то сам користио функцију мапе Ардуино.
инт замућеност = мапа (сенсорВалуе, 0,640, 100, 0);
Тада сам те вредности приказао на ЛЦД дисплеју.
лцд.сетЦурсор (0, 0); лцд.принт ("замућеност:"); лцд.принт (""); лцд.сетЦурсор (10, 0); лцд.принт (замућеност);
Након тога, уз помоћ уколико услова, дао сам различите услове.
иф (замућеност <20) { дигиталВрите (2, ХИГХ); дигиталВрите (3, ЛОВ); дигиталВрите (4, ЛОВ); лцд.сетЦурсор (0, 1); лцд.принт ("ЦЛЕАР"); }
Ово ће бити активно зелено и на ЛЦД-у ће се приказати "јасно" ако је вредност замућења испод 20.
иф ((замућеност> 20) && (замућеност <50)) { дигиталВрите (2, ЛОВ); дигиталВрите (3, ВИСОКО); дигиталВрите (4, ЛОВ); лцд.сетЦурсор (0, 1); лцд.принт („ЦЛОУДИ“); }
Ово ће активирати плаво светло и приказаће „облачно“ на ЛЦД-у ако је вредност замућености између 20 и 50.
иф ((замућеност> 50) { дигиталВрите (2, ЛОВ); дигиталВрите (3, ХИГХ); дигиталВрите (4, ЛОВ); лцд.сетЦурсор (0, 1); лцд.принт ("итс ДИРТИ"); }
Ово ће активирати црвену лед лампицу и приказаће "прљаво је" на ЛЦД-у ако је вредност замућења већа од 50, као што је приказано доле.
Само следите дијаграм кола и отпремите код, ако све буде исправно, требало би да будете у могућности да измерите замућеност воде, а ЛЦД би требало да прикаже квалитет воде као што је горе приказано.
Имајте на уму да овај мерач замућености приказује проценат замућења и можда није тачна индустријска вредност, али ипак се може користити за упоређивање квалитета воде две воде. Комплетан рад овог пројекта можете пронаћи у видео снимку испод. Надам се да вам се свидео водич и научите нешто корисно ако имате било какво питање, можете их оставити у одељку за коментаре испод или користити форуме ЦирцуитДигест за постављање техничких питања или започети релевантну дискусију.