基于物联网的水质传感器

描述

水是我们日常生活中必不可少的资源。因此，我们必须确保它具有良好的使用质量。

什么是 TDS？

TDS 代表总溶解固体。顾名思义，它为我们提供了溶解在一定量水中的固体数量，以 ppm（百万分之几）为单位。TDS 是根据电导率 [S/m] 计算的。电导率越高，TDS值越高。以下是不同类型水的 TDS 值列表：

• 纯净水：80-150

• 自来水：250-350

• 地下水：500-1000

• 海水：约30000

根据WHO（世界卫生组织）的建议，饮用水的适宜TDS在300以下。但是，TDS低于100的水不能饮用，因为它缺乏必需的矿物质。高于 300 的水被认为太“硬”，因为它含有比需要更多的矿物质。

通常，我们使用 TDS 笔来测量水的 TDS。但是，我们无法将笔与 Arduino 集成。因此，有可以与 Arduino 集成的特殊 TDS 仪表。但是，我决定不使用 TDS 笔来完成这个项目。

电路

阿杜诺

• 将 Arduino 的 5V 连接到面包板的一个电源轨

• 将 Arduino 的接地连接到面包板的另一个电源轨

• 将 1k 欧姆电阻的一端连接到地，另一端连接到面包板。将 Arduino 上的模拟引脚 A0 连接到电阻器。最后，将一根线连接到电阻器，将另一根线连接到 5V。将这些电线的自由端连接到鳄鱼夹上。

将 Arduino 连接到面包板

 

液晶显示器

• 将 VSS 引脚连接到接地轨

• 将 VDD 引脚连接到 5V 电源轨

• 将 V0 连接到电位器的中心引脚

• 将电位器的两端连接到 5V 和接地

• 将 RS 引脚连接到 Arduino 引脚 7

• 将 R/W 引脚连接到接地轨

• 将 E 引脚连接到 Arduino 引脚 8

• 将 D4 连接到 Arduino 引脚 10

• 将 D5 连接到 Arduino 引脚 11

• 将 D6 连接到 Arduino 引脚 12

• 将 D7 连接到 Arduino 引脚 13

将 LCD 显示器连接到 Arduino

 

HC-05蓝牙模块

• 将 VCC 引脚连接到 5V 电源轨

• 将 GND 引脚接地

• 将 TX 引脚连接到 Arduino 引脚 3（用作 RX）

• 将 RX 引脚连接到 Arduino 引脚 2（用作 TX）

将 HC-05 模块连接到 Arduino

 

RGB LED

• 将公共阴极（最长引脚）接地

• 通过 330 欧姆电阻将红色引脚（阴极引脚右侧）连接到 Arduino 上的 PWM 引脚 9

• 通过 330 欧姆电阻将绿色引脚（阴极引脚左侧）连接到 Arduino 上的 PWM 引脚 6

• 通过 330 欧姆电阻将蓝色引脚（最左侧）连接到 Arduino 上的 PWM 引脚 5

将 RGB LED 连接到 Arduino

 

计算自由线之间电阻的推导

我们将使用欧姆定律，它指出通过电阻 R 的电阻器的电压 [V] 与流过电阻器的电流 [I] 成正比。换句话说， V = IR

电阻系统示意图

 

虽然在 Arduino 上的模拟引脚 A0 的 2 个电阻器 [R₁ - 1000-ohm 和 R₂ - 自由线之间] 之间有一根线连接，但该线的电阻可以忽略不计，因此，我们可以说最小的电流流过电线。因此，R 1 和 R 2 串联。

所以，我们可以说V₁ = IR₁和V₂ = IR₂。

因此，我们可以说 V₂/V₁= IR₂/IR₁ =R₂/R₁

. 但是，我们不知道 V₂。

我们知道，在电阻的串联组合中，V₁+V₂ = V，其中 V = 5 伏特。由此，我们可以得到V₂ = 5-V₁

最后，将我们得到的值替换为V₂in V₂/V₁ = R₂/R₁，我们可以定义一个变量 buffer 为5-V₁/V₁，而不是V₂/V₁。

最后，我们可以这么说R₂ = buffer * R₁。

工作的

我们将计算被测水的电阻，并由此获得电阻率。为此，我们必须考虑容器的长度和横截面积。

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

从电阻率，我们可以得到电导率

c = 1/r

最后，我们从电导率中获得 TDS

TDS = c*7000

图书馆

您可以下载这些库并将它们添加到您的 Arduino IDE，或者您可以转到工具 -> 管理库 -> 搜索您要下载的库

 

 

 

 

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