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Kit de sonda química Arduino - Temperatura y conductividad: 8 pasos
Kit de sonda química Arduino - Temperatura y conductividad: 8 pasos

Video: Kit de sonda química Arduino - Temperatura y conductividad: 8 pasos

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Video: Comprobador de Conductividad Eléctrica. Proyecto de Ciencias. 2024, Mes de julio
Anonim
Kit de sonda química Arduino: temperatura y conductividad
Kit de sonda química Arduino: temperatura y conductividad

Un profesor de química con el que trabajo quería dejar que sus alumnos construyeran un kit de sensores para probar la conductividad y la temperatura. Sacamos algunos proyectos y recursos diferentes y los combiné en un solo proyecto. Combinamos un proyecto de LCD, una sonda de conductividad y una sonda de sensor de temperatura.

En la foto se muestra el producto final.

Paso 1: Suministros

Suministros
Suministros
Suministros
Suministros
Suministros
Suministros

Necesitará:

  • Arduino Uno (utilicé el kit de inventores Sparkfun)
  • Tablero de circuitos
  • Cables de puente
  • Alambres de pinza de cocodrilo
  • Resistencias de 10K ohmios (x2)
  • Pantalla LCD
  • Sensor de temperatura (DS18B20)
  • Sonda de conductividad (versión de bricolaje en el paso 6)
  • Cinta eléctrica
  • Soldador
  • Soldar
  • Cortador / pelacables de alambre
  • Alicates

Paso 2: diagrama de cableado

Diagrama de cableado
Diagrama de cableado

Para hacer un plan que los estudiantes pudieran seguir, aprendí a hacer un diagrama de cableado. Usé el software llamado Fritzing.

Paso 3: construya el circuito LCD

Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD
Construye el circuito LCD

Conceptualmente dividí esto en 3 partes; la pantalla LCD, el sensor de temperatura y la sonda de conductividad.

Construí el circuito LCD siguiendo las instrucciones de la Guía del kit de inventor de Sparkfun: Circuito n. ° 15. No voy a intentar escribir todas las conexiones de los pines (estudie el diagrama del circuito).

Mods al diseño original:

  • Cambié la pantalla LCD al extremo superior de la placa para poder ahorrar espacio en el extremo inferior de la placa.
  • Giré el potenciómetro azul 180 * e intercambié los cables positivo y negativo para que coincidieran.

Una vez que se completó el cableado, cargué un boceto de prueba básico de LCD.

Desde tiempos inmemoriales, todos los primeros programas de codificación deberían ser "HOLA MUNDO".

Paso 4: Prepare el sensor de temperatura

Prepara el sensor de temperatura
Prepara el sensor de temperatura
Prepara el sensor de temperatura
Prepara el sensor de temperatura
Prepara el sensor de temperatura
Prepara el sensor de temperatura

La fotografía de archivo muestra los cables desnudos originales. Son demasiado cortos en la configuración original.

Pasos para hacer fines utilizables:

  1. Pele la vaina negra una pulgada o dos más
  2. Pele los cables individuales para exponer 0,5 pulgadas de cobre
  3. Estañe el cobre desnudo para que puedan insertarse en la placa de pruebas

Paso 5: Conecte el sensor de temperatura

Cablee el sensor de temperatura
Cablee el sensor de temperatura
Cablee el sensor de temperatura
Cablee el sensor de temperatura
Cablee el sensor de temperatura
Cablee el sensor de temperatura

El sensor de temperatura tiene 3 cables

  • Rojo = Vcc (positivo)
  • Negro = Tierra (Negativo)
  • Blanco = señal

Los cables rojo y negro entran en sus respectivos rieles positivo y negativo en la placa de pruebas. La documentación sobre el sensor de temperatura (en el sitio web de Sparkfun) es escasa. Pero muchas de las revisiones comentaron que necesita una resistencia pull-up de 10K Ohm. Después de prueba y error, descubrí que esto era correcto. Este también es un sensor de temperatura digital, por lo que debe conectarse a los pines digitales del Arduino.

Cableado del cable blanco

  • El cable del sensor blanco está conectado a la Fila 25 en la placa de pruebas (cualquier fila está bien)
  • Una resistencia de 10K Ohm está conectada a la Fila 25 y al riel Positivo (esta es la resistencia pull-up)
  • Un cable de puente blanco está conectado a la Fila 25 y al Pin digital 7 en el Arduino.

    Traté de mantener los cables de puente de señal en blanco por simplicidad, pero cualquier color funcionará

Paso 6: Sonda de conductividad de bricolaje

Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje
Sonda de conductividad de bricolaje

Seguí las instrucciones de este ejemplo para construir un sensor de conductividad.

Usando un trozo de alambre de nicrom (adquirido del profesor de química), corté dos longitudes iguales de aproximadamente 6 de largo. Las doblé como se ve en las fotos y las pegué a una sección de un bolígrafo Bic (sobrante de mi Perfect Pocket Pen 'ible) con cinta aislante. Con los lazos en los cables de la sonda, puedo usar pinzas de cocodrilo para conectar la sonda a la placa de pruebas.

Alternativas:

Probamos este concepto de sonda de conductividad utilizando un "alambre" hecho con sujetapapeles que no se doblan. Eso nos dio lecturas similares y lo más probable es que usemos los sujetapapeles con los estudiantes. El alambre del sujetapapeles probablemente se corroerá mucho más rápido, pero estos son esencialmente consumibles desechables.

Paso 7: cablee la sonda de conductividad

Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad
Cablee la sonda de conductividad

Nuevamente seguimos estas instrucciones para conectar la sonda a la placa de pruebas y al arduino.

Cablee la sonda:

  • Un cable de puente ROJO está conectado al riel positivo

    Una pinza de cocodrilo ROJA conecta este cable ROJO a un lado de la sonda de conductividad

  • Un resistor de 10k ohmios está conectado a la fila 28 y al riel negativo
  • Un cable de puente BLANCO está enchufado en la Fila 28 y el Pin analógico A0 en el Arduino
  • Un cable de puente NEGRO está conectado a la Fila 28

    Una pinza de cocodrilo NEGRA conecta este cable NEGRO al otro lado de la sonda de conductividad

Paso 8: codificación

Codificación
Codificación
Codificación
Codificación

Nuevamente, combiné el código de los 3 proyectos; LCD, temperatura y conductividad. Es bastante sencillo y el código está bien comentado. Deberá descargar e instalar algunas bibliotecas adicionales para que funcione. Necesitará las bibliotecas DallasTemperature y OneWire.

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