基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)傳感器

描述

水是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚馁Y源。因此，我們必須確保它具有良好的使用質(zhì)量。

什么是 TDS？

TDS 代表總?cè)芙夤腆w。顧名思義，它為我們提供了溶解在一定量水中的固體數(shù)量，以 ppm（百萬(wàn)分之幾）為單位。TDS 是根據(jù)電導(dǎo)率 [S/m] 計(jì)算的。電導(dǎo)率越高，TDS值越高。以下是不同類型水的 TDS 值列表：

• 純凈水：80-150

• 自來(lái)水：250-350

• 地下水：500-1000

• 海水：約30000

根據(jù)WHO（世界衛(wèi)生組織）的建議，飲用水的適宜TDS在300以下。但是，TDS低于100的水不能飲用，因?yàn)樗狈Ρ匦璧牡V物質(zhì)。高于 300 的水被認(rèn)為太“硬”，因?yàn)樗斜刃枰嗟牡V物質(zhì)。

通常，我們使用 TDS 筆來(lái)測(cè)量水的 TDS。但是，我們無(wú)法將筆與 Arduino 集成。因此，有可以與 Arduino 集成的特殊 TDS 儀表。但是，我決定不使用 TDS 筆來(lái)完成這個(gè)項(xiàng)目。

電路

阿杜諾

• 將 Arduino 的 5V 連接到面包板的一個(gè)電源軌

• 將 Arduino 的接地連接到面包板的另一個(gè)電源軌

• 將 1k 歐姆電阻的一端連接到地，另一端連接到面包板。將 Arduino 上的模擬引腳 A0 連接到電阻器。最后，將一根線連接到電阻器，將另一根線連接到 5V。將這些電線的自由端連接到鱷魚夾上。

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將 Arduino 連接到面包板

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液晶顯示器

• 將 VSS 引腳連接到接地軌

• 將 VDD 引腳連接到 5V 電源軌

• 將 V0 連接到電位器的中心引腳

• 將電位器的兩端連接到 5V 和接地

• 將 RS 引腳連接到 Arduino 引腳 7

• 將 R/W 引腳連接到接地軌

• 將 E 引腳連接到 Arduino 引腳 8

• 將 D4 連接到 Arduino 引腳 10

• 將 D5 連接到 Arduino 引腳 11

• 將 D6 連接到 Arduino 引腳 12

• 將 D7 連接到 Arduino 引腳 13

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將 LCD 顯示器連接到 Arduino

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HC-05藍(lán)牙模塊

• 將 VCC 引腳連接到 5V 電源軌

• 將 GND 引腳接地

• 將 TX 引腳連接到 Arduino 引腳 3（用作 RX）

• 將 RX 引腳連接到 Arduino 引腳 2（用作 TX）

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將 HC-05 模塊連接到 Arduino

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RGB LED

• 將公共陰極（最長(zhǎng)引腳）接地

• 通過(guò) 330 歐姆電阻將紅色引腳（陰極引腳右側(cè)）連接到 Arduino 上的 PWM 引腳 9

• 通過(guò) 330 歐姆電阻將綠色引腳（陰極引腳左側(cè)）連接到 Arduino 上的 PWM 引腳 6

• 通過(guò) 330 歐姆電阻將藍(lán)色引腳（最左側(cè)）連接到 Arduino 上的 PWM 引腳 5

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將 RGB LED 連接到 Arduino

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計(jì)算自由線之間電阻的推導(dǎo)

我們將使用歐姆定律，它指出通過(guò)電阻 R 的電阻器的電壓 [V] 與流過(guò)電阻器的電流 [I] 成正比。換句話說(shuō)， V = IR

電阻系統(tǒng)示意圖

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雖然在 Arduino 上的模擬引腳 A0 的 2 個(gè)電阻器 [R? - 1000-ohm 和 R? - 自由線之間] 之間有一根線連接，但該線的電阻可以忽略不計(jì)，因此，我們可以說(shuō)最小的電流流過(guò)電線。因此，R 1 和 R 2 串聯(lián)。

所以，我們可以說(shuō)V? = IR?和V? = IR?。

因此，我們可以說(shuō) V?/V?= IR?/IR? =R?/R?

. 但是，我們不知道 V?。

我們知道，在電阻的串聯(lián)組合中，V?+V? = V，其中 V = 5 伏特。由此，我們可以得到V? = 5-V?

最后，將我們得到的值替換為V?in V?/V? = R?/R?，我們可以定義一個(gè)變量 buffer 為5-V?/V?，而不是V?/V?。

最后，我們可以這么說(shuō)R? = buffer * R?。

工作的

我們將計(jì)算被測(cè)水的電阻，并由此獲得電阻率。為此，我們必須考慮容器的長(zhǎng)度和橫截面積。

R = r L/A
=> r = R A/L

從電阻率，我們可以得到電導(dǎo)率

c = 1/r

最后，我們從電導(dǎo)率中獲得 TDS

TDS = c*7000

圖書館

您可以下載這些庫(kù)并將它們添加到您的 Arduino IDE，或者您可以轉(zhuǎn)到工具 -> 管理庫(kù) -> 搜索您要下載的庫(kù)

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