描述

在開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目之前...

結(jié)束 2019 年，這個(gè)有趣的項(xiàng)目為 Arduino 及其兼容傳感器的功能提供了獨(dú)特的曲線(xiàn)，就像這款液體 pH0-14 檢測(cè)傳感器一樣，我們現(xiàn)在可以找到 pH 值或“氫的功率”（氫離子濃度）物質(zhì)的測(cè)量。建立的 pH 值范圍從 0 到 14，其中 7 為中性，< 7 為酸性，> 7 為堿性/堿性，該項(xiàng)目可以幫助您測(cè)量各種類(lèi)型的溶液，以便能夠改變它或混合它與其他解決方案一起使用。傳感器的原始數(shù)據(jù)將被輸入到 Arduino 中，在那里將被處理為可讀，然后顯示在串行監(jiān)視器上。這種傳感器在網(wǎng)上不是很常見(jiàn)，只從某些經(jīng)銷(xiāo)商處出售，提供的文件很少，但在這個(gè)項(xiàng)目中，一切都為您提供了開(kāi)始試驗(yàn)這個(gè)傳感器。所需的組件包括：

• 1個(gè)液體pH0-14檢測(cè)傳感器?
• 1 BNC pH 電極探頭
• 4 根跳線(xiàn)（公對(duì)母）
• 1 Arduino（本例使用Seeeduino v4.2）
• 1 條 USB 數(shù)據(jù)線(xiàn)（取決于 Arduino）

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安裝電路

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1. 在開(kāi)始之前，請(qǐng)確保沒(méi)有給 Arduino 板或任何涉及的組件施加外部電源，因?yàn)槲覀円乐乖趯⑺袞|西連接在一起時(shí)發(fā)生任何短路。

2. 首先，將電極探針的公頭 BNC 連接器插入傳感器板的母頭 BNC 連接器。

3. 之后，使用跳線(xiàn)將 pH 傳感器的 PO（模擬 pH 值）引腳連接到 Arduino 的 A0（模擬引腳 0）。

4. 然后，使用兩根跳線(xiàn)將傳感器的兩個(gè) GND (-) 引腳連接到 Arduino 的 GND (-) 引腳。

5. 最后，使用另一根跳線(xiàn)將 pH 傳感器的 VCC (+) 引腳連接到 Arduino 的 +5v 引腳為其供電。

6. 現(xiàn)在，您可以用您想要測(cè)量的任何溶液填充 pH 傳感器的膠囊（覆蓋尖端的蓋子），然后您可以為電路通電。

校準(zhǔn)傳感器

在使用此傳感器測(cè)量不同溶液以獲得其 pH 讀數(shù)之前，有必要且強(qiáng)烈建議您在開(kāi)始之前校準(zhǔn)傳感器以使其盡可能準(zhǔn)確。這個(gè)過(guò)程可能看起來(lái)很復(fù)雜，但只需順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)板載電位器即可完成，具體取決于其讀數(shù)是高于還是低于正常值。對(duì)于此測(cè)試，最好將 pH 傳感器置于您已經(jīng)確定其 pH 值的溶液中，然后嘗試將傳感器輸出的讀數(shù)與溶液的已知測(cè)量值相匹配。這將確保測(cè)試的其他溶液也是準(zhǔn)確的，也就是說(shuō)，最好在每次溶液后洗掉 pH 傳感器的尖端，以確保進(jìn)一步準(zhǔn)確讀數(shù)。

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關(guān)于代碼

這個(gè)項(xiàng)目的代碼非常有趣，因?yàn)樗_實(shí)有一些你以前可能沒(méi)有遇到過(guò)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)和命令。首先，如果我們從代碼的第一行開(kāi)始，我們首先在 Arduino 上定義模擬引腳 A0（稱(chēng)為SensorPin），pH 傳感器會(huì)將其數(shù)據(jù)輸入該引腳。然后，我們創(chuàng)建一個(gè)名為?avgValue的整數(shù)存儲(chǔ)變量來(lái)存儲(chǔ)我們將從傳感器接收到的原始數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些信息稍后將被處理以供我們使用。接下來(lái)，與?浮動(dòng)名為'b'的變量，然后我們可以存儲(chǔ)帶有小數(shù)點(diǎn)但精度有限的整數(shù)，但是，這個(gè)變量對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，并且在代碼中用于存儲(chǔ)輸出值供我們讀取如后所述。在下一行，我們聲明一個(gè)整數(shù)數(shù)組/緩沖區(qū)數(shù)組，稱(chēng)為?buf[10]，由 10 個(gè)單獨(dú)的整數(shù)樣本（buf1、buf2、buf3 等）組成。緩沖區(qū)數(shù)組中的?temp?變量稍后用于存儲(chǔ)數(shù)組中的某些元素以供以后使用，其中某些元素將被放入此變量中，以便我們從中獲取信息。現(xiàn)在，繼續(xù)進(jìn)行?void 設(shè)置?在代碼部分，我們首先觸發(fā) Arduino 的板載 LED，以指示 LED 在接收來(lái)自傳感器的信號(hào)并將串行通信波特率設(shè)置為 9600 波特時(shí)閃爍。對(duì)于我們的?void 循環(huán)?部分，我們從一個(gè)?for循環(huán)開(kāi)始，說(shuō)明：對(duì)于緩沖區(qū)數(shù)組的 10 個(gè)元素（空格），從傳感器中為每個(gè)元素收集一個(gè)值并等待 10 毫秒。這意味著將從傳感器開(kāi)始收集 10 個(gè)樣本值。之后，我們有兩個(gè)連續(xù)?的 for循環(huán)，本質(zhì)上是按從小到大的順序?qū)γ總€(gè)樣本值進(jìn)行排序：對(duì)于已收集的 9 個(gè)樣本值，變量?j Is 數(shù)組中的樣本值編號(hào)加一，這適用于收集的總共 10 個(gè)原始樣本值。因此，我們接著進(jìn)入?if語(yǔ)句，如果變量j?數(shù)組中的值大于變量?I數(shù)組中的值，這是真的，變量?temp?現(xiàn)在負(fù)責(zé)存儲(chǔ)變量?I數(shù)組，變量?I數(shù)組是現(xiàn)在等于變量j數(shù)組，變量?j?數(shù)組現(xiàn)在是變量?temp。現(xiàn)在，數(shù)組及其值相應(yīng)地從小到大排序。然后我們首先設(shè)置平均值變量，命名為?avgValue, 在根據(jù)以后的數(shù)據(jù)集更改之前為零。對(duì)于我們的最終?for語(yǔ)句，我們從最初的 10 個(gè)樣本值中取出 6 個(gè)樣本值，然后將其平均得到一個(gè)值，該值將在接下來(lái)使用。然后，我們創(chuàng)建一個(gè)浮點(diǎn)?變量，命名為?pHValue, 在經(jīng)過(guò)多次計(jì)算處理后存儲(chǔ)我們的最終 pH 測(cè)量值，因?yàn)樵紨?shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)換為可讀的 pH 值。為了首先將 Arduino 模擬值 (0 - 1023) 轉(zhuǎn)換為毫伏，我們將來(lái)自 Arduino 的模擬值乘以 5.0 除以 1024 除以 6。從那里，我們將毫伏數(shù)據(jù)乘以3.5 得到從 1 到 14 的 pH 值。在最后一行，我們將其打印到串行監(jiān)視器上，以便我們輕松查看所有信息，結(jié)束我們的代碼。

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