Vattenövervakningssystem (Arduino Uno) WIP: 9 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

Detta system fungerar som min iteration av en lågkostnadsvattenövervakningsenhet inom en liten formfaktor. Inspiration för denna design härrör från ett Science Olympiad -evenemang som heter Water Quality. Det som ursprungligen bara var en salthalthetsmätare, utvecklades till detta system som detekterar temperaturen, pH och grumlighet hos alla vattenkällor.

Steg 1: Materialen

Här är vad du behöver för att slutföra detta projekt.

Reservdelar

• Arduino Uno
• Arduino -programmet
• Bakbord
• Kartong låda
• Fritzing Program
• Krympslang
• Jumper Wires
• GPS -modul
• LCD -modul
• SD -kortmodul
• pH -sensor
• Temperatursond
• Grumlingssensor

Verktygslista

• Lim
• Värmepistol
• Sax
• Löda
• Lödkolv
• Tejp
• Wire Strippers

Steg 2: Konfigurera lådan

Denna bildskärm är mycket lätt och mångsidig i formfaktor. Börja med att hitta ett chassi för att lagra hela utrustningen (minst # kubikcentimeter) och klipp ut de nödvändiga hålen (1 # x # tum rektangel och cirkel med en diameter på 1 # tum) för att LCD -modulen och sensorerna ska kunna fungera korrekt. I mitt exempel ändrade jag en kartong för mitt chassi.

Sammanfattning

1. Hitta en behållare för att lagra systemet som är minst (# x # x # tum)
2. Klipp ut 2 hål (# x # tum rektangel och # tum diameter cirkel)

Steg 3: Konfigurera Arduino & Breadboard

När chassit har valts och ändrats korrekt ansluter du Arduino 5V- och GND -hålen med bygelkablar till + och - busslinjerna (hålen längs den långa röda linjen för + och hålen längs den blå linjen för -). Nu kommer brödbrädan att drivas när Arduino är på och detta kommer att vara grunden för resten av komponenterna.

Sammanfattning

Anslut Arduino 5V- och GND -hålen till + och - busslinjerna som du kommer att använda på brödbrädet

Steg 4: Länka sensorerna

Alla de tre sensorerna i detta projekt använder en 3 -trådig design, med den röda tråden ansluten till ström, den svarta till marken och den gul/blåa anslutningen till deras respektive ingångsstift. Temperaturgivarens ingångstråd ansluter till #, pH -sensorns ingångstråd till #och grumlighetsingången till #. Använd vid behov ett lödkolv och löd för att skapa en solid anslutning och värmekrympslang för att öka anslutningens strukturella integritet.

Sammanfattning

1. Anslut sensorerna till brödbrädan, röda till + busslinjen, svarta till - busslinjen och gula/blåa till de korrekta ingångsfacken på Arduino.
2. Temperaturlucka: ??, pH -plats: ??, Turbiditetsplats: ??
3. Löd kablar ihop och använd värmekrympande rör för att bygga en bättre anslutning med brödbräda.

Steg 5: Ansluta modulerna

Alla moduler i detta projekt har olika typer av anslutningar och gränssnitt därför med Arduino på ett annat sätt. SDA går till A4 och SCL går till A5 för LCD -skärmen. RXD går till digital pin 6 och TXD går till digital pin 7 för GPS. CS går till digital pin 4, SCR går till digital pin 13, MISO går till digital pin 12 och MOSI går till digital pin 11 för SD -kortmodulen. För alla moduler ansluts VCC till ström och GND går till marken. Vid behov bör lödkolv och löd användas för att ansluta trådarna till modulerna för att säkerställa en fast anslutning.

Sammanfattning

1. Anslut alla modul VCC -linjer till + busslinje och GND -linjer till - busslinje.
2. Anslut SDA till A4 och SCL till A5 för LCD -modulen.
3. Anslut RXD till digital stift 6 och TXD till digital stift 7 för GPS -modulen.
4. Anslut CS till digital stift 4, SCR till digital stift 13, MISO till digital stift 12 och MOSI till digital stift 11 för SD -kortmodulen.

Steg 6: Sätta ihop hårdvaran

Med ledningarna mellan alla moduler och sensorer alla färdiga kan du nu placera Arduino och komponenter i chassit. Organisationen spelar ingen roll så länge LCD -skärmen har tillgång till rektangelavstängningen från steg 1 och sensorerna kan gå igenom hålavstängningen från steg 1.

Sammanfattning

Placera komponenterna i ditt chassi från steg 1, se till att sensorerna har tillgång till cirkelavstängningen och LCD -skärmen har tillgång till rektangelns avstängning

Steg 7: Ladda upp koden

Koden är den mest integrerade delen av hela detta system, som berättar för Arduino hur man hanterar signalerna och omvandlar dem till avläsningar som kan visas och lagras. Nedan har jag visat en kommenterad bild av koden som kommer att försöka förklara varje del och dess syfte. Du kan bara kopiera klistra in den här koden i Arduino -programmet och använda USB -kabeln som ansluts till Arduino Uno, ladda upp den till mikrokontrollen.

Sammanfattning

Kopiera och klistra in koden (ändra om så önskas) i Arduino -programmet och ladda upp till Arduino Uno -kortet

Steg 8: Finisher och tillägg

Med den färdiga enheten lagras alla avläsningar från sensorerna på SD -kortet som sätts in i SD -kortmodulen med ett visst format. Dessa data kan sedan sammanställas till en Google -karta enligt länken nedan för att bättre grafiskt representera demografin för vatten i lokalområdet.

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

Sammanfattning

Samla in och dokumentera data från enheten på vilket sätt du än väljer

Steg 9: Slutförande

Systemet är nu komplett och tar nu temperaturen, grumligheten och pH -värdet för alla vattenkällor.

Det finns en mängd andra möjligheter för vad som kan göras med detta vattenövervakningssystem som bara väntar på att utforskas. Det skulle vara intressant att se hur du bestämmer dig för att använda detta projekt för att uppnå dina egna mål.