Ufuatiliaji wa Ubora wa Maji Kutumia MKR1000 na Wingu la ARTIK: Hatua 13 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Utangulizi

Lengo kuu la mradi huu ni kutumia MKR1000 na Samsung ARTIK Cloud kufuatilia kiwango cha pH na joto la mabwawa ya kuogelea.

Tutatumia Sensor ya Joto na pH au Nguvu ya Sensorer ya Hydrojeni kupima usawa na asidi ya maji.

Kupima joto ni lazima kwa sababu inaweza kuathiri kiwango cha pH. Kuongezeka kwa joto la suluhisho yoyote itasababisha kupungua kwa mnato wake na kuongezeka kwa uhamaji wa ioni zake katika suluhisho. Kama pH ni kipimo cha mkusanyiko wa ioni ya haidrojeni, mabadiliko ya joto la suluhisho itaonyeshwa na mabadiliko yafuatayo katika pH (1).

Athari za joto kwenye kiwango cha ph ni kama ifuatavyo.

• Athari za joto ambazo hupunguza usahihi na kasi ya majibu ya Electrode.
• Mgawo wa Joto wa athari za Tofauti kwenye nyenzo zinazopimwa na sensor, iwe ni bafa ya sanifu au sampuli.

Soma zaidi

Kwa nini tunahitaji kusawazisha mabwawa yetu ya kuogelea?

Hii itakuwa majadiliano marefu. Unaweza kuruka hii kwa Hatua1:)

Mabwawa ya kuogelea, au angalau mashimo ya kumwagilia yaliyotengenezwa na wanadamu ya kuoga na kuogelea - kurudi nyuma hadi 2600 K. W. K. kwa kiwango cha chini. Walakini, haswa kutokana na vyanzo vya vijidudu kama vile watu wanaogelea kwenye dimbwi, wanyama kama mbwa, wanyama pori waliokufa, na uchafu kutoka kwa mali kama majani, nyasi na vumbi, mabwawa ya kuogelea mara nyingi huchafuliwa na kwa hivyo huwa na safu ya vijidudu, pamoja na bakteria na mwani ambayo inaweza kusababisha shida za kiafya kama maambukizo ya sikio, pua na koo. Na ili kuzuia, au angalau kupunguza hii, mabwawa ya kuogelea huhifadhiwa mara kwa mara kupitia uchujaji, klorini, usawa wa jumla, ugumu wa kalsiamu, na udhibiti wa kiwango cha pH.

pH inaweza kutazamwa kama kifupisho cha nguvu ya Hydrojeni - au zaidi kabisa, nguvu ya mkusanyiko wa ioni ya Haidrojeni. Pia ni kipimo cha jinsi asidi / alkali maji ya kuogelea ilivyo. Viwango vya pH vinaanzia 0.0 hadi 14.0. Aina bora ya pH katika maji ya kuogelea ni 7.2 hadi 7.8. PH ya 7.0 haina msimamo - chini ya 7.0 ni tindikali, juu ya 7.0 ni ya alkali. Ikiwa kiwango cha pH kinahifadhiwa kwa kiwango sawa na kile machoni mwetu, ambayo kawaida ni 7.2 hadi 7.4, athari za macho inayowaka huwekwa kwa kiwango cha chini.

Wakati bwawa ni tindikali sana, itaanza kuyeyuka uso, na kutengeneza ukali ambao ni bora kwa ukuaji wa mwani wa dimbwi. Matokeo kama hayo hufanyika kwa kugugua kwa mabwawa ya kuogelea yaliyotiwa tile. Vyuma pia huharibu, ambayo ni pamoja na vifaa vya kuogelea, vifaa vya bomba, unganisho la pampu, na kadhalika. Sulphates huundwa kutoka kwa uso huu, grouting na kutu ya chuma. Sulphates hizi hutolewa kutoka kwa maji kwenye kuta na sakafu ya kuogelea na kusababisha madoa meusi na meusi. Kwa kuongezea, klorini, ambayo hutumiwa kama dawa ya kuua viini katika maji ya kuogelea, imeamilishwa, inapotea angani haraka sana, na kwa hivyo haina maana inapoteza uwezo wake wa kusafisha maji. Mwishowe, macho na pua za waogeleaji huwaka, nguo zao za kuogelea huisha na kuangamia, na ngozi yao inakauka na kuwasha.

Kwa upande mwingine, wakati maji ni ya alkali sana, kalsiamu kwenye maji ya kuogelea inachanganya na kaboni na hufanya kiwango ambacho kinaonekana zaidi kwenye njia ya maji ambapo inatega vumbi na uchafu, na kuwa nyeusi na wakati. Maji ya dimbwi la kuogelea pia huanza kuwa na mawingu au ukungu wakati inapoteza kuangaza. Kalsiamu kabonati pia ina tabia ya kuweka mchanga kwenye kichungi cha kuogelea, na kuibadilisha kuwa saruji. Kwa hivyo ikiwa kichujio cha mchanga wa bwawa la kuogelea kinakuwa kichujio cha saruji, hupoteza uwezo wake wa kunasa uchafu kutoka kwenye maji ya dimbwi. Athari nyingine ya kukumbuka ni kwamba pH inapoinuka, nguvu ya klorini kutenda juu ya chembe za kigeni hupotea. Mfano ni kwamba kwa pH ya 8.0, bwawa linaweza kutumia 20% tu ya klorini iliyotolewa. Mwishowe, katika maji ya kuogelea yenye alkali, macho na pua za waogelea zinaweza pia kuwaka na ngozi yao pia inaweza kukauka na kuwasha.

Piga kelele kwa wenzangu wa kikundi Alysson na Aira kwa utafiti huu mzuri.

Hatua ya 1: Kusanya Vifaa na Programu Inahitajika

1. Arduino / Genuino MKR1000
2. Arduino IDE
3. Akaunti ya Cloud Artik ya Samsung
4. Waya za Jumper
5. Vichwa 3 vya Pin za Kiume
6. Pini ya Beardboard ya Pin
7. DFRobot pH Mita
8. Sensor ya Joto la Maji ya DS18B20
9. Mpingaji 4.7K x1
10. Mpinga 200 ohms
11. Chombo cha plastiki cha inchi 2x3
12. kiunganishi cha sauti cha kiume na kike
13. Kuchuma Chuma na Uongozi
14. PCB ndogo ya soldering

Kwa kuwa kipinga cha 4.7k kiko nje ya hisa nilitumia 2.4k x 2 = 4.8k ohms

Hatua ya 2: Unda Aina yako ya Kifaa cha Wingu cha ARTIK

Jisajili na ARTIK Cloud. Nenda kwenye wavuti ya msanidi programu na uunda "aina ya kifaa" mpya.

Vifaa katika Wingu la ARTIK vinaweza kuwa sensorer, vifaa, matumizi, huduma, n.k Kawaida mtumiaji mmoja atamiliki kifaa kimoja au zaidi, na vifaa vinaweza kutuma ujumbe au kutumiwa kutuma ujumbe kwenye ARTIK Cloud. Jifunze zaidi

Kisha, ingiza onyesho lako unalotaka na jina la kipekee.

Hatua ya 3: Unda Dhihirisho Mpya kwa Aina ya Kifaa chako

Kwenye aina ya kifaa chako, unda Dhihirisho mpya.

Maonyesho, ambayo yanahusishwa na aina ya kifaa, inaelezea muundo wa data. Wakati programu au kifaa kinapotuma ujumbe kwa Wingu la ARTIK, Manifest inachukua kamba kama pembejeo ambayo inalingana na data, na hutoa orodha ya sehemu / maadili ya kawaida ambayo ARTIK Cloud inaweza kuhifadhi. Jifunze zaidi

Ingiza temp kama uwanja wa data itawekwa kiatomati kwa celcius.

Ongeza uwanja mwingine wa data na uipe jina ph. tumia ppm au sehemu kwa notation.

ph au nguvu ya Hydrojeni hutumiwa kusawazisha Ulinganishaji na Ukali wa maji. Joto linaweza kuathiri thamani ya ph. Kuongezeka kwa joto kunahusishwa na kuongezeka kwa mitetemo ya Masi, wakati wa kuongeza joto, Ions inayoonekana ya Hydrogeni pia huongezeka kwa sababu ya kupungua kwa tabia ya kuunda vifungo vya Hydrojeni, na hivyo kusababisha kupunguzwa kwa pH. Jifunze zaidi

Ruka Sheria za Vitendo kwani hatutazihitaji.

Kisha Anzisha faili yako ya maelezo.

Hatua ya 4: Unda Maombi yako

Nenda kwa Maombi ya Wingu ya ARTIK na ubofye programu mpya.

Kila programu imepewa kitambulisho cha kipekee na ARTIK Cloud. Kitambulisho cha programu kinahitajika kupata ishara ya ufikiaji ya OAuth2 na kuomba data kutoka kwa programu, mradi tu mtumiaji ameruhusu ufikiaji. Jifunze zaidi

Ingiza jina lako la programu unayotaka na uthibitishaji uelekeze url. Kumbuka kuwa uthibitisho wa kuelekeza url unahitajika. Inatumika kudhibitisha watumiaji wa programu hii, kwa hivyo itaelekeza kwa url hii ikiwa inahitaji kuingia. Tulitumia https:// localhost / 8080 / kwa sampuli.

Sasa weka programu yako ruhusa ya kusoma na kuandika, nenda kwenye kifaa chako kisha uhifadhi.

Hongera sasa una maombi yako!

Hatua ya 5: Unganisha Wingu la ARTIK kwenye Kifaa chako

Sasa kwa kuwa nyuma yako iko tayari. Wacha tuende kwenye Chati zako za Wingu za ARTIK ili uone data yako.

Nenda kwenye vifaa vyangu na bonyeza unganisha kifaa kingine.

Tafuta na Bofya aina yako mpya ya kifaa iliyoundwa mapema kisha bonyeza unganisha kifaa.

Bonyeza mipangilio yako ya kifaa iliyounganishwa ili kuonyesha maelezo zaidi.

Kumbuka Kitambulisho cha Kifaa na Ishara kwani utaihitaji kwenye hatua zifuatazo.

Kwenye paneli ya upande wa kulia, bofya angalia data yako.

Vifaa vyako vikiisha, chati itakuwa na data.

Imefanywa kwa usanidi wa Wingu la ARTIK.:)

Hatua ya 6: Unganisha Sensorer za Temp na PH kwa MKR1000

Hapa kuna unganisho la pini:

• GND ya muda hadi MRK1000 GND
• JIJIRI KWA MKR1000 pini ya dijiti 1
• VCC ya muda hadi MKR1000 5V
• Unganisha kipinga cha 4.7K kwa Temp VCC na Temp OUT
• pH GND kwa MRK1000 GND
• pH OUT kwa MKR1000 Analog pin 1
• pH VCC kwa MKR1000 5V

Hiari: Tulitumia kiunganishi cha sauti cha kiume na cha kike kwa utaftaji rahisi wa uchunguzi wa joto.

Angalia picha kwa maagizo ya kina.

Hatua ya 7: Sanidi Meneja wako wa Bodi ya IDE ya Arduino

Ikiwa tayari umeweka Bodi ya MKR1000 tafadhali ruka hatua hii.

Fungua IDE yako ya Arduino.

Nenda kwenye Zana> Bodi> Meneja wa Bodi.

Kisha utafute mkr1000.

Sakinisha Bodi ya Arduino SAMD, inaweza kusaidia Zero na MKR1000.

Hatua ya 8: Ongeza Maktaba zinazohitajika

Ili sensorer zetu na wifi zifanye kazi, tutahitaji maktaba zifuatazo.

1. FlashStorage - kutumika kuokoa kukabiliana na calibration pH
2. ArduinoThread - ilitumia kusoma sensorer katika uzi tofauti.
3. ArduinoJson - tutatumia hii kutuma data ya JSON kwa ARTIK Cloud
4. WiFi101 - kutumika kuwezesha unganisho la wifi na mkr1000
5. ArduinoHttpClient - mwenyeji wa kuunganisha kwa API
6. OneWire - inahitajika kusoma uingizaji wa dijiti kutoka kwa sensorer ya Joto
7. Joto - Joto la joto la Dallas linahitaji maktaba

Nenda kwa Mchoro> Jumuisha Maktaba> Dhibiti Maktaba

Tafuta maktaba hizi na uzipakue.

Hatua ya 9: Pakia Nambari ya Arduino

Sasa ingiza MKR1000 kwenye PC / Laptop yako.

Arduino yako inapaswa kugundua MKR1000 yako kiatomati. La sivyo seti ni ya mikono.

Pakua programu kwenye GitHub yangu hapa

Badilisha kitambulisho chako na kifaa chako cha ARTIK Cloud.

Kamba ya kifaaID = "kitambulisho cha kifaa cha wingu la artik"; // weka kitambulisho chako cha kifaa hapa iliyoundwa kutoka kwa mafunzo ya Kamba kifaaToken = "ishara ya kifaa cha wingu la artik"; // weka ishara ya kifaa chako hapa iliyoundwa kutoka kwa mafunzo

Badilisha wifi yako ssid / jina na nywila.

/ ** Kuweka Wifi ** / # fafanua WIFI_AP "sifi yako ya wifi" #fafanua WIFI_PWD "nywila ya wifi"

Kisha Pakia Nambari ya Programu kwa MKR1000 na anza ufuatiliaji.

Ninaongeza mafunzo zaidi ya nambari haraka.

WiFi yako lazima iwe na muunganisho wa mtandao

Rudi kwenye Wingu lako la ARTIK na uangalie data inayotumika.

Nimeunganisha njia ya upimaji kutoka DFRobot hadi nambari yangu.

Ikiwa unataka kusawazisha sensorer yako ya pH, fuata Njia yao 1 hapa.

Hongera! Umefanikiwa kuunganisha Sensorer zako juu ya wingu !.

Hatua ya 10: Ifanye iweze Kubebeka! - Sensor ya joto inayoweza kupatikana

Tutahitaji kupanga upya unganisho la sensorer ya muda ili kuifanya iweze kupatikana.

Hii ni pamoja na wiring ya vipinga na kontakt inayoweza kutengwa.

Kwanza tutaweka kontena la 4.7k na viunganishi vyake.

Nilitumia 2.4kohms x 2 = 2.8k omhs tangu kupotea kwake. Lakini bado sisi ni wazuri.

1. Weka Bodi ya mkate ya MKR1000 hadi 170, pini 5V inapaswa kuwa kwenye pini ya kwanza ya bodi
2. Weka kontena la 4.7k kwenye pini za mwisho au pini tupu za ubao wa mkate.
3. Unganisha mwisho wa kwanza wa kontena kwa 5V ukitumia waya ya kuruka.
4. Unganisha mwisho wa pili na pini tupu upande wa pili.
5. Unganisha pini hiyo kwa Dijiti ya Dijitali 1.

Ikiwa unapata shida, fuata picha zilizo hapo juu.

Solder inayofuata kiunganishi chetu cha sauti cha kiume kwa sensorer ya joto

1. Waya nyekundu / VCC kwa shaba ya juu
2. Kijani / GND hadi shaba ya kati
3. Njano / Takwimu kwa shaba ya chini

Tazama picha ya 4 hapo juu.

Solder inayofuata kiunganishi cha sauti cha kike kwa PCB

1. Weka kontakt wa kike katika PCB na shimo la kutengenezea 4x5.
2. Ingiza kichwa cha pini 3 kwenye safu ya mwisho ya shimo.
3. Ingiza omhs 200 na mwisho wa solder wa pini ya kiunganishi cha kiunganishi cha sauti na mwisho wa pili kwa pini ya kichwa cha karibu.
4. Solder pini ya kichwa iliyobaki ya kiunganishi cha sauti kwa pini ya kichwa.

Tazama skrini ya 5, 6, 7, 8 hapo juu. Nilitumia ohms 200 katika safu ya waya mzuri wa sensa ya muda ili kuepuka mzunguko mfupi.

Hatua ya 11: Ifanye iweze Kubebeka! - Kuweka Sensorer

Pata chombo chako cha plastiki 2x3.

Tengeneza shimo la njia kwa utaftaji rahisi wa sensorer za uchunguzi wa pH na Temp.

1. Chora mduara na mzunguko sawa wa kiunganishi cha kike na kiunganishi cha BNC.
2. Hakikisha kuwa hawako karibu sana au mbali.
3. Kata kwa uangalifu mduara ukitumia kisu cha moto au chombo chochote cha kuchimba visima unachotaka.
4. Ingiza kiunganishi cha BNC cha ph Meter na kiunganishi cha sauti cha kike.
5. Ongeza waya za Jumper kwenye vichwa vya kike vya viunganisho vya sauti
6. Gundi pamoja ili isiondolewe kwa urahisi.

Hatua ya 12: Ifanye Kubebeka - Ongeza Miunganisho ya MKR1000

Unganisha sensorer ya pH:

1. Unganisha waya 3 za kuruka kutoka kichwa cha kike cha sensorer za mita za mita hadi MKR1000
2. Weka ph mita VCC hadi 5V, GND hadi GND na pini ya Takwimu kwa A1

Unganisha Sensorer ya Joto:

Weka sensa ya muda VCC hadi 5V, GND hadi GND na Takwimu kwenye pini ya ziada ya Bodi ya Mkate ambapo kontena la 4.7k lina unganisho na pini 1 ya Dijitali

Unganisha betri kwa MKR1000 na funika chombo.

Mwishowe, imeambatanisha joto na sensorer ya pH.

Viola! Hongera sasa una kifaa chako cha ufuatiliaji wa dimbwi!

Hatua ya 13: Mwishowe! Mtihani Uwanjani

Mara tu MKR1000 ikiwashwa na kuunganishwa na wifi, itaanza kutuma usomaji kutoka kwa sensorer, Pini ya dijiti 13 LED itaangaza mara moja kwa kila mafanikio yaliyotumwa.

Tumejaribu sensor ya vifaa kwa Bwawa la Kuogelea la Binafsi, la Umma na la Shule.

Kukusanya data kutoka kwa dimbwi la wahojiwa kutuwezesha kuchambua uwezo wa vifaa.

Kuweka MKR1000 na sensorer kwenye sanduku inaruhusu kuepusha uchafuzi wa maji.

Kwa kufanya hivyo, unaweza kufuatilia ubora wa maji yako na kuyarekebisha kwa kuweka kemikali zinazohitajika.

Natumahi mafunzo haya ya kufundisha husaidia watu kujenga kifaa chao cha ufuatiliaji wa ubora wa maji ya kuogelea ya DIY. Mei kutakuwa na mwamko ulioongezeka juu ya uharibifu unaoendelea wa ubora wa maji ya kuogelea kwani watu huwa wanazingatia zaidi huduma ambazo hutolewa badala ya kuangalia usalama wao. Pia wanakusudia kuchangia jamii kwa kuweza kutoa njia ya kufanya upimaji wa ubora wa maji kuwa na ufanisi na ufanisi bila kujitolea kwa rasilimali.

Jisikie huru kuiga na ufurahi kutengeneza vitu baridi!:)