Arduino Chemistry Probe Kit - Temperatur og ledningsevne: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

En kemilærer, jeg arbejder med, ville lade sine elever bygge et sensorsæt til test for konduktivitet og temperatur. Vi trak et par forskellige projekter og ressourcer, og jeg kombinerede dem til ét projekt. Vi kombinerede et LCD -projekt, en konduktivitetsprobe og en temperatursensor.

På billedet ses det endelige produkt.

Trin 1: Forbrugsvarer

Du får brug for:

• Arduino Uno (jeg brugte Sparkfun Inventors Kit)
• Brødbræt
• Jumper Wires
• Alligator Clip Wires
• 10K Ohm modstandere (x2)
• LCD display
• Temperatursensor (DS18B20)
• Konduktivitetsprobe (DIY -version i trin 6)
• Elektrisk tape
• Loddekolbe
• Lodde
• Trådskærer/stripper
• Tang

Trin 2: Ledningsdiagram

For at lave en plan, som eleverne kunne følge, lærte jeg at lave et ledningsdiagram. Jeg brugte softwaren kaldet Fritzing.

Trin 3: Byg LCD -kredsløbet

Konceptuelt delte jeg dette i 3 dele; LCD, Temp Sensor og Conductivity Probe.

Jeg byggede LCD -kredsløbet ved at følge instruktionerne i Sparkfun Inventor's Kit Guide: Circuit #15. Jeg vil ikke forsøge at skrive alle stiftforbindelserne ud (studer kredsdiagrammet).

Mods til det originale design:

• Jeg flyttede LCD'et til den øverste ende af brødbrættet, så jeg kunne spare plads i den nederste ende af brættet.
• Jeg roterede den blå trimpot 180* og byttede de positive og negative ledninger til at matche.

Efter at ledningerne var færdige, uploadede jeg en grundlæggende LCD -testskitse.

Fra ældgamle tider skulle alle de første kodningsprogrammer være "HELLO WORLD."

Trin 4: Forbered temp -sensoren

Lagerfotografiet viser de originale bare ledninger. De er for korte i den originale konfiguration.

Skridt til at gøre brugbare ender:

1. Fjern den sorte kappe en ekstra tomme eller to
2. Strip de enkelte ledninger for at afsløre 0,5 tommer kobber
3. Tin det bare kobber, så de kan indsættes i brødbrættet

Trin 5: Tilslut temp -sensoren

Temp sensor har 3 ledninger

• Rød = Vcc (positiv)
• Sort = Jord (negativ)
• Hvid = Signal

De røde og sorte ledninger går ind i deres respektive positive og negative skinner på brødbrættet. Dokumentationen om temp -sensoren (på Sparkfun -webstedet) er sparsom. Men mange af anmeldelserne kommenterede, at du har brug for en 10K Ohm pull-up modstand. Efter forsøg og fejl opdagede jeg, at dette var korrekt. Dette er også en digital temperatursensor, så den skal tilsluttes de digitale ben på Arduino.

Tilslutning af den hvide ledning

• Den hvide sensortråd er sat i række 25 på brødbrættet (enhver række er fin)
• En 10K Ohm modstand er tilsluttet række 25 og positivskinnen (dette er pull-up modstanden)

• En hvid jumperledning er sat i række 25 og digital pin 7 på Arduino.

  Jeg forsøgte at holde mine signaljumper -ledninger hvide for nemheds skyld, men enhver farve virker

Trin 6: DIY konduktivitetsprobe

Jeg fulgte instruktionerne i dette eksempel for at bygge en konduktivitetssensor.

Ved hjælp af et stykke nichromtråd (hentet fra kemilæreren) skar jeg to lige lange længder af cirka 6 lange. Jeg bøjede dem som set på billederne og tapede dem til en sektion med en Bic -pen (rest fra min Perfect Pocket Pen 'ible) med elektrisk tape. Med sløjferne på sondetrådene kan jeg bruge alligatorklemmer til at forbinde sonden til brødbrættet.

Alternativer:

Vi testede dette koncept for konduktivitetsprober ved hjælp af "wire" fremstillet af papirklips uden bøjning. Det gav os lignende aflæsninger, og vi vil sandsynligvis bruge papirclipsene med eleverne. Papirklipstråden vil sandsynligvis tære meget hurtigere, men det er i det væsentlige forbrugsvarer, der skal smides væk.

Trin 7: Tilslut ledningsevnen

Igen fulgte vi disse instruktioner for at føre sonden ind i brødbrættet og arduino.

Led proben:

• En RØD jumperledning er tilsluttet positivskinnen

  Et RØD alligatorklip forbinder denne RØDE ledning til den ene side af konduktivitetsproben

• En 10k Ohm resister er tilsluttet række 28 og den negative skinne
• En HVID jumperledning er sat i række 28 og analog pin A0 på Arduino

• En SORT jumperledning er sat i række 28

  Et SORT alligatorklip forbinder denne SORT ledning til den anden side af konduktivitetsproben

Trin 8: Kodning

Igen kombinerede jeg koden fra de 3 projekter; LCD, temp og ledningsevne. Det er ret ligetil, og koden er godt kommenteret. Du skal downloade og installere nogle ekstra biblioteker for at få det til at fungere. Du skal bruge DallasTemperature- og OneWire -bibliotekerne.