Descrierea generală a sistemului [310215]

3. Demersul aplicativ. Proiectarea și implementarea sistemului pH controller pentru acvariile cu apă dulce prin intermediul platformei Arduino și Blynk.

Descrierea generală a sistemului

Sistemul utilizat pentru realizarea proiectului „ pH controller pentru acvariile cu apă dulce prin intermediul platformei Arduino și Blynk ” este prezentat în figura XXXXX

Figura XXXX

Prezentarea și obiectivele sistemului

Lucrarea de față descrie modul în care se poate realiza un pH controller pentru acvariile cu apă dulce prin intermediul platformei Arduino și Blynk.

Ne-am propus ca prototipul realizat să respecte cerințele următoare:

autonomie;

comunicare cu alte dispozitive;

costuri de realizare și implementare reduse;

structură modulară.

Prin intermediul proiectului de față dorim să demonstrăm utilitatea și aplicabilitatea acestuia din următoarele puncte de vedere:

[anonimizat] ([anonimizat].) demonstrându-și utilitatea în raport de faptul că poate fi setat de la distanță ([anonimizat], cu ajutorul aplicațiilor menționate și a internetului, se poate dirija cantitatea de CO2 [anonimizat]);

[anonimizat];

costurile pentru un astfel de produs sunt substanțial mai reduse în comparație ceea ce se găsește pe piață la ora actuală.

[anonimizat], precizie și costuri.

Componente hardware

Placa de dezvoltare Arduino MEGA 2560

Senzor pH (PH 0-14)

Sondă pH cu conexiune BNC

Modul encoder rotativ cu alimentare 5V, KY-040

Placă de expansiune Ethernet W5100

Modul LCD 1602 (2 rânduri cu 16 caractere)

Modul releu 1 canal 5V

Electrovalvă 12V- DC L150

Alimentator 12V

Fire de conexiune

Placa de dezvoltare Arduino MEGA 2560

Figura XXX. Placa Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560 este o placă de dezvoltare ce coține toate elementele necesare unei bune funcționări a microcontrollerului pH: microcontrollerul Atmel AVR ATMega2560, frecvență de 16 MHz, 54 de pini digitali pentru intrare/ieșire, și 16 pini de intrare pentru preluare de semnale analogice, 4 porturi de comunicare serială UART.

[anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat]. U.T. PRESS, 2018, Cluj Napoca si http://users.utcluj.ro/~rdanescu/pmp_c01.pdf

Senzorul pH

Figura XCV. Senzor pH (PH 0-14)

Senzorul pH (0-14) [anonimizat] I2C. [anonimizat]-[anonimizat], cu efecte asupra întregului ecosistem acvatic. (figura…..)

Specificațiile tehnice (tabel…..) ale senzorului pH se regăsesc în tabelul………

https://cleste.ro/modul-senzor-detectare-nivel-ph-0-14.html

Tabelul…… Specificații tehnice ale senzorului pH https://cleste.ro/mod

Sondă pH cu conexiune BNC

Figura bnh. Sondă pH cu conexiune BNC

Sonda pH (figura nr…….)cu conexiune este mijlocul de monitorizare și testare a pH-ului apei din acvariu, fiind dotată cu un conector BNC. Specificațiile tehnice ale sondei pH sunt prezentate în tabelul vbfgh:

https://www.joom.com/ro/products/5c4049af1436d40101d6b7d9

Modul encoder rotativ cu alimentare 5V, KY-040

Figura cvf. Modul encoder rotativ cu alimentare 5V, KY-040

Modulul encoder rotativ cu alimentare 5V, KY-040 (figura ……..) are funcția de a realiza 20 de impulsuri la o rotație de 360° și se caracterizează printr-un consum mic, alimentarea fiind de 5V.

https://www.conexelectronic.ro/ro/senzori-si-module-pentru-platforme-de-dezvoltare/16333-MODUL-ENCODER-VERTICAL-ROTATIV.html

Placă de expansiune Ethernet W5100

Figura vb. Placă de expansiune Ethernet W5100

Compatiblă cu placa arduino Mega 2560, placa de expansiune Ethernet W5100 (figura …..) realizează conexiunea online, având un microprocesor încorporat WizNet W5100 TCP/IP. Modulul electronic oferă posibilitatea conectării la internet prin intermediul bibliotecii Ethernet.

https://www.joom.com/ro/products/5b42d3be1436d401351bdafd

Alte caracteristici tehnice ale placii de expansiune Ethernet W5100 sunt: dotarea cu un slot pentru card micro-SD pentru a stoca fișierele, 1.0 interfața ARFF și RESET, PoE power-over-ethernet, standard IEEE802.3af

https://cleste.ro/arduino/placa-de-expansiune-ethernet-w5100.html

Modul LCD 1602

Figura cv. Modul LCD 1602

Modul LCD 1602 (figura ……)permite afișarea mesajelor primite de la diferiți senzori (în cazul proiectului la senzorul de pH) fiind compatibil cu Arduino Mega 2560. Modulul LCD 1602 cu modul IIC/I2C integrat, este util de regulă sistemelor în care nu există disponibilitatea numerică a pinilor de la microcontroller. Avantajul acestuia este dat de adaptorul pentru interfață I2C, ce are nevoi de de doar două conexiuni, SDA/SCL și conexiunea la masă.

Alte caracteristici tehnice ale modului LCD 1602 sunt: ecran LCD, rezoluție 80 X 16, tensiune de lucru- 4.5-5.5V, curent de lucru-80 mA.

https://cleste.ro/ecran-lcd-1602-iic-i2c.html

Modul releu 1 canal 5V

Modulul releu 1 canal 5V este util în cazul sistemelor proiectate cu un microcontroller de tip IoT, având ca și caracteristici tehnice următoarele: tensiune de comandă – 5V, tensiune partea de putere – 250VAC, 125VAC, 28VDC, 30VDC, curent suportat, conform tensiunilor: 10A, 10A, 10A, 10A, VCC- tensiunea de alimentare 5V, GND- sol, IN- Interfața de control, curentul driverului de cel puțin 4mA, COM – terminarea circuitului de comandă, conectare la GND

Utile sunt în cazul modulului releu 1 canal 5V, prin funcțiile îndeplinite și LED-urile indicatoare pentru alimentare și comandă, care indică prezența tensiunii și acțiunea releului.

https://www.optimusdigital.ro/ro/electronica-de-putere-module-cu-releu/874-modul-releu-cu-un-canal-comandat-cu-5-v.html

https://www.triticom.ro/modul-releu-5v-1-canal

Figura cvf. Modul releu 1 canal 5V

Electrovalvă 12V- DC L150

Figura cvf. Electrovalvă 12V- DC L150

Descriere: 1.Este o componentă de bază automate folosite pentru a controla fluide. Puteți ajusta direcția, debitul, viteza și alți parametri de elementul într-un sistem de industrial control. 2.Electrovalva poate coopera cu diferite circuite pentru a realiza controlul așteptat, și control de precizie și flexibilitate poate fi garantată. 3.Supapă electrică din aliaj de aluminiu de înaltă calitate, structura este ușor și compact. 4.Drepte Nomal dulap tip, doi-poziție bidirecțională Electrovalva, ușor de a schimba sensibil, sensibilitatea și iuțeală. 5.Capacitatea bobina supapa electromagnetică rezistente la căldură este ajunge la clasa B, iar materialul sigiliului este cianura butil, foarte durabile și practice. 6.Ea are performanțe excelente de consum redus de energie, debitul mare. 7.Presiunea de deschidere este scăzută, diferența de presiune < 0 de operare.05 Mpa. 8.Acesta este utilizat pe scară largă în peisaj fântâni, nava industria grea, industria petrochimică, alimentare cu apă și de drenaj, echipamente, plante de apa, control automat de conducte mass-media și alte domenii de curățare. Postul specificul: Tip: supapă electrică Material: aliaj de aluminiu Direcția fluxului: singură direcție Diametru: aproximativ. 0.În 23 / 6mm, 0.31 in / 8mm Temperatura de lucru: temperatură înaltă Caietul de sarcini: 2V025-06(1/8-aluminium), 2V025-08(1/4-aluminium) Cald sfaturi: Dimensiunea poate fi foarte mică inexactitate din cauza mâna măsură. Culoarea exactă de articole au arătat pe imaginile pot varia ușor monitorul specifice, setările sau condițiile de iluminare.Apreciez mult asta. Pachetul inclus: 1 buc * supapă electrică

Tipul produsului: Supape electromagnetice

https://www.joom.com/ro/products/1515406562249059109-129-1-39131-1968802575

Figura cv. Alimentator 12V

Aceste surse de alimentare sunt capabile sa indeplineasca necesitatile de energie pentru

Alimentator (Adaptor) 12V 2A Tensiune intrare: AC 100~240V Frecventa: 50~60Hz Tensiune iesire: DC12V Curent Iesire: 2Amp

Alimentator 12V, 4A

Alimentator cu cablu si stecher pentru priza , mufa 2.1/5.5mm

Tensiune de intrare:100-220VAC,50-60Hz

Tensiune de iesire: 12Vcc, +/- 10%, 4A,

Dimensiuni: 126 x 56 x 31 mm , 200gr

CARACTERISTICI SURSA DE ALIMENTARE 12V 4A

https://www.cel.ro/accesorii-camere-supraveghere/sursa-de-alimentare-12v-4a-tip-alimentator-cctv-pNicxNjwp-l/

Arhitectura hardware a sistemului

Componente software

Etapele construirii

5.4. Schema de funcționare a proiectului

Codul Arduino se bazează în principal pe coduri, prin care se poate realiza reglarea pH-ului în sisteme simple, cum ar fi un bioreactor de alge.

pH-ul este reglat în jos(în minus) cu injectarea de CO2 (dintr-un rezervor de CO2) într-un sistem printr-o supapă de gaz.

Când pH-ul crește datorită creșterii naturale a algelor/plantelor, CO2 contracarează crescând bazicitatea (pH în creștere) prin creșterea acidității apei.

Acest lucru asigură faptul că pH-ul este menținut relativ stabil la nivelul la care este ideal pentru organismul particular (alge/plante), care este în creștere în sistem. Dacă pH-ul devine prea acid (pH scăzut) sau prea bazic (pH ridicat) organismul va muri sau va fi slăbit / stresat.

Practic, programul va activa supapa (printr-un releu) și atunci când pH-ul trece peste un anumit punct (referința) Ca CO2 este injectat în sistem și pH-ul scade, supapa se va închide pentru a menține pH-ul la nivelul dorit.

Acest proiect este ușor modificabil de a fi utilizat și cu alte tipuri de componente, cum ar fi pompe de dezare lichid sau valve lichide (hrănire soluții de acid / bază) pentru a regla pH-ul în sus sau în jos, în funcție de ce tip de proiect / sistem este utilizat.

Configurarea modulelor Arduino