MKR1000 va ARTIK Cloud yordamida suv sifatini kuzatish: 13 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Kirish

Ushbu loyihaning asosiy maqsadi MKR1000 va Samsung ARTIK Cloud -dan basseynlarning pH va harorat darajasini kuzatishdir.

Biz suvning ishqoriyligi va kislotaliligini o'lchash uchun harorat sensori va pH yoki vodorod sensori quvvatidan foydalanamiz.

Haroratni o'lchash shart, chunki u pH darajasiga ta'sir qilishi mumkin. Har qanday eritma haroratining ko'tarilishi uning yopishqoqligining pasayishiga va eritmadagi ionlarining harakatchanligining oshishiga olib keladi. PH vodorod ionlari kontsentratsiyasining o'lchovi bo'lgani uchun eritma haroratining o'zgarishi pH (1) ning keyingi o'zgarishi bilan aks etadi.

Haroratning ph darajasiga ta'siri quyidagicha.

• Elektrodning aniqligi va javob tezligini pasaytiradigan harorat effektlari.
• Haroratning o'zgaruvchanlik koeffitsienti sensori tomonidan o'lchanadigan materialga, bu kalibrlash buferi yoki namuna bo'lsin, ta'sir qiladi.

ko'proq o'qish

Nega biz suzish havzalarini muvozanatlashimiz kerak?

Bu uzoq munozara bo'ladi. Buni 1 -bosqichga o'tkazib yuborishingiz mumkin:)

Hovuzlar yoki hech bo'lmaganda cho'milish va suzish uchun sun'iy suv quyish teshiklari-miloddan avvalgi 2600 yilgacha. minimal darajada. Ammo, asosan, basseynda suzayotgan odamlar kabi mikroblarning potentsial manbalari, itlar, yovvoyi tabiat va hayvonlarning qoldiqlari, masalan, barglar, o'tlar va changlar singari, basseynlar ko'pincha ifloslangan va shu sababli o'z ichiga oladi. mikroblar, shu jumladan quloq, burun va tomoq infektsiyalari kabi sog'liq muammolariga olib kelishi mumkin bo'lgan bakteriyalar va suv o'tlari. Va buning oldini olish yoki hech bo'lmaganda minimallashtirish maqsadida, suzish havzalari filtrlash, xlorlash, umumiy ishqoriylik, kaltsiy qattiqligi va pH darajasini tartibga solish orqali muntazam ravishda saqlanib turadi.

PHni vodorod quvvatining qisqartmasi sifatida yoki to'liqroq, vodorod ionining kontsentratsiyasining kuchi sifatida ko'rish mumkin. Bu, shuningdek, basseyn suvining kislotali/ ishqoriy ekanligini ko'rsatadi. pH darajasi 0,0 dan 14,0 gacha. Basseyn suvidagi pH uchun ideal diapazon 7,2 dan 7,8 gacha. PH 7,0 neytral - 7,0 dan past kislotali, 7,0 dan yuqori ishqoriy. Agar pH darajasi ko'zimizdagidek bir xil darajada saqlansa, bu odatda 7,2 dan 7,4 gacha bo'lsa, yonayotgan ko'zlarning yon ta'siri minimal darajada saqlanadi.

Hovuz juda kislotali bo'lsa, u sirtni eriy boshlaydi va hovuz yosunlari o'sishi uchun ideal bo'lgan pürüzlülüğü yaratadi. Xuddi shunday natija plitkali suzish havzalarida ham bo'ladi. Metalllar ham korroziyaga uchraydi, basseyn uskunalari, quvur armaturalari, nasos ulanishlari va shu kabilarni o'z ichiga oladi. Sulfatlar bu sirt, grouting va metall korroziyalaridan hosil bo'ladi. Bu sulfatlar suvdan suzish havzasining devorlari va pollariga oqadi va jigarrang va qora dog'larni keltirib chiqaradi. Bundan tashqari, basseyn suvida dezinfektsiyalovchi sifatida ishlatiladigan xlor faollashadi, atmosferaga juda tez yo'q bo'lib ketadi va shu sababli suvni tozalash qobiliyatini yo'qotadi. Nihoyat, suzuvchilarning ko'zlari va burni yonadi, mayolari so'nadi va yo'q bo'lib ketadi, terilari quriydi va qichishadi.

Boshqa tomondan, suv haddan tashqari ishqoriy bo'lsa, basseyn suvidagi kaltsiy karbonatlar bilan birikadi va shkalada hosil bo'ladi, u suv chizig'ida, chang va axloqsizlikni ushlab turadi, vaqt o'tishi bilan qora rangga aylanadi. Hovuzdagi suv ham porlashni yo'qotganda, bulutli yoki loyqa bo'la boshlaydi. Kaltsiy karbonat, shuningdek, suzish havzasi filtridagi qumga yopishib, uni tsementga aylantiradi. Shunday qilib, agar suzish havzasidagi qum filtri tsement filtriga aylansa, u hovuz suvidan kirni ushlab qolish qobiliyatini yo'qotadi. Shuni ta'kidlash kerakki, pH ko'tarilganda, xlorning begona zarralarga ta'sir qilish qobiliyati yo'qoladi. Masalan, pH 8.0 bo'lganida, hovuz faqat tarqatilgan xlorning 20% ishlatishi mumkin. Nihoyat, ishqorli hovuz suvida, suzuvchilarning ko'zlari va burni kuyishi mumkin, terisi quriydi va qichishi mumkin.

Mening guruhdoshlarim Alysson va Airaga ushbu ajoyib tadqiqot uchun baqiring.

1 -qadam: kerakli materiallar va dasturiy ta'minotni yig'ing

1. Arduino / Genuino MKR1000
2. Arduino IDE
3. Samsung Artik Cloud hisob qaydnomasi
4. Jumper simlari
5. 3 ta erkak pin sarlavhasi
6. 170 pinli soqol taxtasi
7. DFRobot pH ko'rsatkichi
8. DS18B20 suv o'tkazmaydigan harorat sensori
9. 4.7K rezistor x1
10. 200 ohmli rezistor
11. 2x3 dyuymli plastik idish
12. erkak va ayol ovoz ulagichi
13. Lehimlash temir va qo'rg'oshin
14. Kichik lehimli PCB

4.7k rezistor zaxirada bo'lmagani uchun men 2.4k x 2 = 4.8k ohm ishlatganman

2 -qadam: ARTIK bulutli qurilma turini yarating

ARTIK Cloud -da ro'yxatdan o'ting. Ishlab chiquvchi saytiga o'ting va yangi "qurilma turini" yarating.

ARTIK Cloud -dagi qurilmalar datchiklar, asboblar, ilovalar, xizmatlar va boshqalar bo'lishi mumkin. Odatda bitta foydalanuvchi bir yoki bir nechta qurilmaga ega bo'ladi va qurilmalar xabar yuborishi yoki ARTIK Cloud -ga xabar yuborish uchun ishlatilishi mumkin. Batafsil ma'lumot

Keyin kerakli displeyni va noyob nomni kiriting.

3 -qadam: Qurilmangiz turi uchun yangi manifest yarating

Qurilmangiz turida yangi Manifest yarating.

Qurilma turi bilan bog'liq Manifest ma'lumotlarning tuzilishini tavsiflaydi. Ilova yoki qurilma ARTIK Cloud -ga xabar yuborganida, Manifest ma'lumotlarga mos keladigan qatorni oladi va ARTIK Cloud saqlashi mumkin bo'lgan normallashtirilgan maydonlar/qiymatlar ro'yxatini chiqaradi. Batafsil ma'lumot

Ma'lumot maydonlari sifatida tempni kiriting, u avtomatik ravishda selsiyga o'rnatiladi.

Boshqa ma'lumotlar maydonini qo'shing va uni ph deb nomlang. har bir belgi uchun ppm yoki qismlardan foydalaning.

Suvning ishqoriyligi va kislotaliligini muvozanatlash uchun vodorodning ph yoki kuchi ishlatiladi. Harorat ph qiymatiga ta'sir qilishi mumkin. Haroratning ko'tarilishi molekulyar tebranishlarning oshishi bilan bog'liq, harorat ko'tarilganda kuzatiladigan vodorod ionlari, shuningdek, vodorod aloqalarini hosil qilish tendentsiyasining pasayishi tufayli ortadi, bu esa pH pasayishiga olib keladi. Batafsil ma'lumot

Harakat qoidalarini o'tkazib yuboring, chunki bizga kerak bo'lmaydi.

Keyin manifest faylini faollashtiring.

4 -qadam: Arizangizni yarating

ARTIK Cloud Applications -ga o'ting va yangi ilovani bosing.

Har bir ilovaga ARTIK Cloud tomonidan yagona identifikator beriladi. Ilova identifikatori OAuth2 kirish tokenini olish va foydalanuvchi ruxsat bergan bo'lsa, ilovadan ma'lumotlarni so'rash uchun talab qilinadi. Batafsil ma'lumot

O'zingiz xohlagan dastur nomini va autentifikatsiyani qayta yo'naltirish URL manzilini kiriting. U ushbu ilovaning foydalanuvchilarini tasdiqlash uchun ishlatiladi, shuning uchun kirishga ehtiyoj bo'lsa, bu urlga yo'naltiriladi. Namuna olish uchun biz https:// localhost/8080/dan foydalanganmiz.

Endi arizangizni o'qish va yozishga ruxsat bering, qurilmangizga o'ting va saqlang.

Tabriklaymiz, endi sizning arizangiz bor!

5 -qadam: ARTIK Cloud -ni qurilmangizga ulang

Endi sizning orqa tomoningiz tayyor. Ma'lumotlaringizni ko'rish uchun ARTIK Cloud Charts -ga o'ting.

Mening qurilmalarimga o'ting va boshqa qurilmani ulash -ni bosing.

Oldindan yaratilgan yangi qurilma turini qidiring va bosing, keyin qurilmani ulash -ni bosing.

Qo'shimcha ma'lumotni ko'rsatish uchun ulangan qurilma sozlamalarini bosing.

Qurilma identifikatori va tokeniga e'tibor bering, chunki keyingi bosqichlarda sizga kerak bo'ladi.

O'ng tomondagi panelda ma'lumotlarni ko'rish tugmasini bosing.

Uskuna tugagandan so'ng, jadvalda ma'lumotlar bo'ladi.

ARTIK Cloud -ni sozlash uchun bajarildi.:)

6 -qadam: Harorat va PH sensorlarini MKR1000 ga ulang

Mana pin aloqasi:

• GND harorati - 1000 GND
• MKR1000 raqamli pin 1 ga chiqish harorati
• VCC harorati MKR1000 5V gacha
• 4.7K rezistorni Temp VCC va Temp OUT ga ulang
• pH GND dan MRK1000 GND gacha
• PH OUTdan MKR1000 ga o'xshash analog pin 1
• pH VCC dan MKR1000 5V gacha

Majburiy emas: Biz haroratni o'lchash moslamasini osongina ajratish uchun erkak va ayol audio ulagichidan foydalanganmiz.

Batafsil ko'rsatma olish uchun rasmlarga qarang.

7 -qadam: Arduino IDE boshqaruv menejerini o'rnating

Agar siz allaqachon MKR1000 kartasini o'rnatgan bo'lsangiz, bu bosqichni o'tkazib yuboring.

Arduino IDE -ni oching.

Asboblar> Kengash> Kengash menejeri -ga o'ting.

Keyin mkr1000 ni qidiring.

Arduino SAMD kartasini o'rnating, u Zero va MKR1000 ni qo'llab -quvvatlaydi.

8 -qadam: Kerakli kutubxonalarni qo'shing

Sensorlar va Wi -Fi ishlashi uchun bizga quyidagi kutubxonalar kerak bo'ladi.

1. FlashStorage - pH kalibrlash ofsetini saqlash uchun ishlatiladi
2. ArduinoThread - bu sensorlarni alohida satrda o'qish uchun ishlatilgan.
3. ArduinoJson - biz bundan JSON ma'lumotlarini ARTIK Cloud -ga yuborish uchun foydalanamiz
4. WiFi101 - mkr1000 bilan Wi -Fi ulanishini yoqish uchun ishlatiladi
5. ArduinoHttpClient - API -ga ulanish uchun xost
6. OneWire - harorat sensori raqamli kirishni o'qish uchun kerak
7. Dallas harorati - Dallas harorat sensori kutubxonasi kerak

Sketch> Kutubxonani qo'shish> Kutubxonalarni boshqarish -ga o'ting

Ushbu kutubxonalarni toping va yuklab oling.

9 -qadam: Arduino kodini yuklang

Endi MKR1000 ni shaxsiy kompyuteringizga/noutbukga ulang.

Sizning Arduino avtomatik ravishda MKR1000 ni aniqlab olishi kerak, aks holda qo'lda o'rnatiladi.

GitHub -dagi dasturiy ta'minotni bu erdan yuklab oling

O'zingizning ARTIK Cloud qurilmangiz identifikatorini va tokenini o'zgartiring.

String deviceID = "bulutli qurilma identifikatori"; // qurilmangiz identifikatorini bu erga qo'ying, String deviceToken = "bulutli qurilma belgisi" qo'llanmasidan yaratilgan; // qurilmangiz tokenini bu erga o'rgating

O'zingizning Wi -Fi ssid/ismingiz va parolingizni o'zgartiring.

/** Wi -Fi sozlamalari **/ #WIFI_AP "wifi ssid" ni belgilang #WIFI_PWD "wifi parolini belgilang"

Keyin dastur kodini MKR1000 -ga yuklang va kuzatishni boshlang.

Men tez orada kodning boshqa darsliklarini qo'shaman.

Wi -Fi tarmog'ingiz Internetga ulangan bo'lishi kerak

ARTIK Cloud -ga qayting va ishlaydigan ma'lumotlarni tekshiring.

Men kodimga DFRobotdan kalibrlash usulini qo'shdim.

Agar siz pH sensori kalibrlashni xohlasangiz, ularning 1 -usulini bajaring.

Tabriklaymiz! Siz sensorlaringizni bulut orqali muvaffaqiyatli uladingiz!

10 -qadam: Portativ qiling! - olinadigan harorat sensori

Harorat sensori ajratib olinishi uchun uning ulanishini o'zgartirishimiz kerak bo'ladi.

Bunga rezistorlarning simi va ajratiladigan ulagich kiradi.

Avval biz 4.7k rezistor va uning ulagichlarini joylashtiramiz.

Men 2.4kohms x 2 = 2.8k omh ishlatdim, chunki u zaxirada emas. Ammo biz hali ham yaxshimiz.

1. MKR1000 dan 170 gacha pinli taxtani joylashtiring, 5V pin taxtaning birinchi pinida bo'lishi kerak
2. 4.7k rezistorni non paneli oxirgi pimlariga yoki bo'sh pinlariga joylashtiring.
3. Rezistorning birinchi uchini o'tish simidan foydalanib 5V ga ulang.
4. Ikkinchi uchini boshqa tarafdagi bo'sh pin bilan ulang.
5. Bu pinni raqamli pin 1 ga ulang.

Agar qiyinchiliklarga duch kelsangiz, yuqoridagi rasmlarga amal qiling.

Keyingi Bizning erkak ovoz ulagichini harorat sensori bilan lehimlang

1. Qizil sim / VCC misning yuqori qismiga
2. Yashil / GND dan o'rta misgacha
3. Sariq / Ma'lumotlar pastki misgacha

Yuqoridagi 4 -rasmga qarang.

Keyin ayol ovoz ulagichini PCBga lehimlang

1. Ayol ulagichini 4x5 lehim teshigi bo'lgan PCBga joylashtiring.
2. 3 pinli sarlavhani teshikning oxirgi qatoriga joylashtiring.
3. Ovoz ulagichining uchi pinining 200 ohm va lehim uchini, ikkinchi uchini esa eng yaqin sarlavha piniga joylashtiring.
4. Ovoz ulagichining qolgan sarlavhali pinini sarlavha piniga lehimlang.

Yuqoridagi 5, 6, 7, 8 -skrinshotlarga qarang. Qisqa tutashuvni oldini olish uchun men 200 ohmli harorat sensori musbat simini ishlatdim.

11 -qadam: Portativ qiling! - Sensorlarni joylashtirish

2x3 o'lchamdagi plastik idishni oling.

PH va Temp problarini osongina ajratish uchun yo'l teshigini yarating.

1. Ayol konnektori va BNC ulagichining aylanasi bir xil bo'lgan aylana chizish.
2. Ular juda yaqin yoki uzoq emasligiga ishonch hosil qiling.
3. Issiq pichoq yoki xohlagan burg'ulash asbobi yordamida aylanani ehtiyotkorlik bilan kesib oling.
4. Ph Meter va ayol audio ulagichining BNC ulagichini joylashtiring.
5. Ayol audio ulagichlarining pin sarlavhalariga jumper simlarini qo'shing
6. Ularni bir -biriga yopishtiring, shunda u osonlikcha olib tashlanmaydi.

12 -qadam: Portativ qiling - MKR1000 ulanishlarini qo'shing

PH sensorini ulang:

1. PH metr sensorlaridagi ayol sarlavhasidan MKR1000 ga 3 ta o'tish simini ulang
2. PH o'lchagichni VCC ni 5V ga, GND ni GND ga va ma'lumotlar pinini A1 ga joylashtiring

Harorat sensori ulang:

Harorat sensori VCC -ni 5V -ga, GND -ni GND -ga va Ma'lumotlarni Breadboard -ning qo'shimcha piniga joylashtiring, bu erda 4.7k qarshilik Raqamli 1 -pinga ulangan

MKR1000 batareyasini ulang va idishni yoping.

Nihoyat, harorat va pH sensori ulangan.

Viola! Tabriklaymiz, endi siz hovuzingizni kuzatadigan qurilmaga egasiz!

13 -qadam: Nihoyat! Maydonda test

MKR1000 quvvat olgach va Wi -Fi tarmog'iga ulangandan so'ng, u sensorlardan o'qishni yuborishni boshlaydi.

Raqamli pin 13 LED har bir muvaffaqiyatli yuborilganda bir marta yonadi.

Biz apparat sensorini xususiy, jamoat va maktab suzish havzasida sinab ko'rdik.

Bu respondentlar havzasidagi ma'lumotlarni to'plash bizga uskunaning imkoniyatlarini tahlil qilishga imkon berdi.

MKR1000 va sensorni qutiga joylashtirish suvning ifloslanishini oldini oladi.

Bu bilan siz suvingizning sifatini kuzatishingiz va kerakli kimyoviy moddalarni joylashtirish orqali ularni normal holatga keltirishingiz mumkin.

Umid qilamanki, ushbu qo'llanma odamlarga o'z qo'llari bilan basseynda suv sifatini nazorat qilish moslamasini yaratishga yordam beradi. Mayli, basseyn suvining sifati doimiy ravishda yomonlashib borayotgani to'g'risida xabardorlik kuchayadi, chunki odamlar o'z xavfsizligini tekshirish o'rniga, taklif qilinadigan qulayliklarga ko'proq e'tibor qaratadilar. Ular, shuningdek, keraksiz resurslarni qurbon qilmasdan, suv sifatini tekshirishni yanada samarali va samaraliroq qilish vositasini taqdim etib, jamiyatga o'z hissasini qo'shmoqchi.

Uni takrorlashdan xursand bo'ling va ajoyib narsalarni qiling!:)