Sistema de monitoreo de agua (Arduino Uno) WIP: 9 pasos

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2025-01-23 14:39

Este sistema sirve como mi iteración de un dispositivo de monitoreo de agua de bajo costo dentro de un factor de forma pequeño. La inspiración para este diseño derivó de un evento de la Olimpiada de Ciencias llamado Calidad del agua. Lo que inicialmente era solo un medidor de salinidad, evolucionó hasta convertirse en este sistema que detecta la temperatura, el pH y la turbidez de cualquier fuente de agua.

Paso 1: los materiales

Esto es lo que necesita para completar este proyecto.

Lista de partes

• Arduino Uno
• Programa Arduino
• Tablero de circuitos
• Caja de cartón
• Programa Fritzing
• Tubo termorretráctil
• Cables de puente
• Módulo GPS
• Módulo LCD
• Módulo de tarjeta SD
• sensor de pH
• Probeta de temperatura
• Sensor de turbidez

Lista de herramientas

• Adhesivo
• Pistola de calor
• Tijeras
• Soldar
• Soldador
• Cinta
• Pelacables

Paso 2: Configuración de la caja

Este monitor es muy liviano y versátil en factor de forma. Comience por encontrar un chasis para almacenar todo el artilugio (al menos # pulgadas cúbicas) y cortando los orificios necesarios (rectángulo de 1 # x # pulgada y círculo de 1 # pulgada de diámetro) para que el Módulo LCD y los sensores puedan funcionar correctamente. En mi ejemplo, modifiqué una caja de cartón para mi chasis.

Resumen

1. Encuentre un contenedor para almacenar el sistema que tenga al menos (# x # x # pulgadas)
2. Corte 2 agujeros (rectángulo de # x # pulgadas y círculo de # pulgadas de diámetro)

Paso 3: Configuración de Arduino y placa de pruebas

Una vez que el chasis ha sido seleccionado y modificado correctamente, conecte los orificios Arduino 5V y GND con cables de puente a las líneas de bus + y - (los orificios a lo largo de la línea roja larga para + y los orificios a lo largo de la línea azul para -). Ahora, la placa se encenderá cuando Arduino esté encendido y esta será la base para el resto de los componentes.

Resumen

Conecte los orificios Arduino 5V y GND a las líneas de bus + y - que usará en la placa de pruebas

Paso 4: vinculación de los sensores

Los tres sensores de este proyecto utilizan un diseño de 3 cables, con el cable rojo conectado a la alimentación, el negro a tierra y el amarillo / azul conectado a su respectivo pin de entrada. El cable de entrada del sensor de temperatura se conecta a #, el cable de entrada del sensor de pH a # y la entrada de turbidez a #. Si es necesario, utilice un soldador y una soldadura para crear una conexión sólida y un tubo termorretráctil para aumentar la integridad estructural de la conexión.

Resumen

1. Conecte los sensores en la placa de pruebas, rojo a la línea de bus +, negro a la línea de bus - y amarillo / azul a las ranuras de entrada correctas en el Arduino.
2. Ranura de temperatura: ??, Ranura de pH: ??, Ranura de turbidez: ??
3. Suelde los cables y use tubos termorretráctiles para construir una mejor conexión con la placa de pruebas.

Paso 5: Conexión de los módulos

Todos los módulos de este proyecto tienen diferentes tipos de conexiones y, por lo tanto, interactúan con Arduino de una manera diferente. SDA pasa a A4 y SCL pasa a A5 para la pantalla LCD. RXD va al pin digital 6 y TXD va al pin digital 7 para el GPS. CS va al pin digital 4, SCR va al pin digital 13, MISO va al pin digital 12 y MOSI va al pin digital 11 para el módulo de tarjeta SD. Para todos los módulos, VCC se conecta a la alimentación y GND se conecta a tierra. Si es necesario, se debe utilizar un soldador y una soldadura para conectar los cables a los módulos para asegurar una conexión sólida.

Resumen

1. Conecte todas las líneas VCC del módulo a la línea de bus + y las líneas GND a la línea de bus -.
2. Conecte el SDA a A4 y SCL a A5 para el módulo LCD.
3. Conecte RXD al pin digital 6 y TXD al pin digital 7 para el módulo GPS.
4. Conecte CS al pin digital 4, SCR al pin digital 13, MISO al pin digital 12 y MOSI al pin digital 11 para el módulo de tarjeta SD.

Paso 6: Montaje del hardware

Con el cableado entre todos los módulos y sensores completo, ahora puede colocar el Arduino y los componentes en el chasis. La organización no importa siempre que la pantalla LCD tenga acceso al corte rectangular del Paso 1 y los sensores puedan pasar por el orificio del Paso 1.

Resumen

Coloque los componentes en su chasis desde el Paso 1, asegurándose de que los sensores tengan acceso al corte circular y que la pantalla LCD tenga acceso al corte rectangular

Paso 7: carga del código

El código es la parte más integral de todo este sistema, que le dice al Arduino cómo administrar las señales y convertirlas en lecturas que se pueden mostrar y almacenar. A continuación, he mostrado una imagen anotada del código que intentará explicar cada parte y su propósito. Puede simplemente copiar y pegar este código en el programa Arduino y usando el cable USB que se conecta al Arduino Uno, cárguelo en el microcontrolador.

Resumen

Copie y pegue el código (modifíquelo, si lo desea) en el programa Arduino y cárguelo en la placa Arduino Uno

Paso 8: Toques finales y extensiones

Con el dispositivo completo, las lecturas de los sensores se almacenarán en la tarjeta SD que se inserta en el módulo de la tarjeta SD con un formato determinado. Luego, estos datos se pueden compilar en un mapa de Google como se muestra en el enlace a continuación para representar mejor gráficamente la demografía del agua en el área local.

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

Resumen

Recopile y documente datos del dispositivo de la forma que elija

Paso 9: ¡Finalización

El sistema ahora está completo y ahora tomará la temperatura, la turbidez y el pH de cualquier fuente de agua.

Hay una multitud de otras posibilidades de lo que se puede hacer con este sistema de monitoreo de agua que están esperando ser exploradas. Sería interesante ver cómo decide utilizar este proyecto para lograr sus propios objetivos.