Category Archives: 類比式酸鹼感測模組

[ LinkIt 7697 ] 環保的錦囊妙計:如何用LinkIt 7697搭配聯發科技MCS,製作出魚菜共生裝置

現今,由於環保意識抬頭,社會各界紛紛意識到對環境友好的農耕方法,以及永續經營的重要性。所以,魚菜共生的高用水性,以及養魚、蝦所產生廢棄物的再生利用,是非常好永續利用環境、資源的一種耕種方式。這一篇文章,就是用手把手的方式,教大家如何自己做一個魚菜共生的裝置,一起來看看!

作者/攝影

CAVEDU教育團隊 薛皓云

文章分類教學技術文
時間2小時
成本3700+元
難度***
材料表1.LinkIt 7697開發板*1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

2.RK IoT EXShield擴充板*1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

3.5V1A變壓器*1

4.EIC 170孔麵包板*1

5.LED點矩陣 *1

6.土壤溼度感測器*1

7.繼電器模組*1

8.臥式有刷小水泵*1

9.Gravity:Waterproof DS18B20 Sensor Kit*1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

10.Gravity:類比式酸鹼值感測器模組 *1

(若欲購買,請洽機器人王國商城。)

11.發泡煉石 60兩

12.SAMLA 11/22公升收納盒專用分隔板,透明 *1

13.SAMLA 收納盒 22公升 *1

14.跳線(母對母)10p

15.跳線(公對母)10p

16.塑膠軟管 45cm

 

需要的工具:

1.電工膠帶

2.熱熔膠槍

3.螺絲起子

硬體組裝:

1.將沉水馬達線透過杜邦線延長(紅正白負)

圖1

 

2.將沉水馬達利用熱融膠,黏至SAMLA收納盒 22公升底部角落。

圖2

 

3.將沉水馬達的線,利用熱融膠沿著箱子角落固定住。

圖3

 

4.接上塑膠軟管至沉水馬達上,並放著。

圖4

 

5.將RK IoT EXShield擴充板,利用熱融膠黏至SAMLA收納盒22公升側面(寬的那一面)。

圖5

 

圖6

 

6.在RK IoT EXShield擴充板上方,黏上繼電器。

圖7

 

7.將沉水馬達的白色電線接至繼電器上NO腳位

8.從繼電器COM腳位接一條跳線,至RK IoT EXShield的GND上。

圖8

 

9.繼電器上VCC、GND、IN,分別接上RK IoT EXShield的5V、GND、D8。

10.沉水馬達的正極,接於杜邦母頭左上角數來第4腳位。

圖9

 

11.將Waterproof感測器的水下感測器的黃、紅、黑線,分別接上Waterproof感測器轉接器的A、B、C。

圖10

 

12.將Waterproof感測器轉接器黏至外箱右上角上

圖11

 

13.將Waterproof感測器轉接器,接至RK IoT EXShield擴充版的D2。

14.將Waterproof感測器,放至SAMLA收納盒 22公升中。

圖12

 

15.裁切pH計的泡棉收納盒

圖13

 

圖14

 

16.將裁切完的泡棉,黏至SAMLA收納盒 22公升側面中間(窄的那一面)。

圖15

 

17.在SAMLA收納盒 22公升側面(窄的那一面),左下角黏上pH計轉接器。

18.接上pH計並放入泡棉收納盒中

圖16

 

19.將pH計轉接器,接至RK IoT EXShield擴充版的A1。

20.土壤感測器S、+、-,分別接至RK IoT EXShield擴充版的A0、5V、GND。

圖17

 

21.將發泡煉石,裝至SAMLA 11/22公升收納盒,專用分隔板中約5cm高。

圖18

 

22.將SAMLA 11/22公升收納盒專用分隔板,放至SAMLA 收納盒 22公升上,並將塑膠軟管從SAMLA 11/22公升收納盒專用分隔板中間穿出。

圖19

 

23.將土壤感測器置入發泡煉石中

圖20

 

24.將DHT11黏至RK IoT EXShield擴充板右下角

圖21

 

25.將DHT11的VCC、DATA、GND,分別接到RK IoT EXShield擴充版的VCC、A2(P16)、GND。

這樣硬體部分就大功告成囉!!

圖22

 

接下來是程式部分:

1.申請MCS(MediaTek Cloud Sandbox,簡稱MCS,由聯發科技所推出的雲端服務)帳號。

2.新增產品原型名稱設定如圖23

圖23

 

3.新增完畢後點選詳情

圖24

 

4.新增顯示通道酸鹼值——ID:ph;資料型態:浮點數;單位:N/A。

圖25

 

5.新增顯示通道水下溫度——ID:temp_wa;資料型態:浮點數;單位:攝氏。

圖26

 

6.新增顯示通道土壤溼度——ID:Mo;資料型態:分類Key1名稱:乾;Key1值:D;Key2名稱:濕;Key2值:W。

圖27

 

7.新增顯示通道室內溫度——ID:T;資料型態:整數;單位:攝氏。

圖28

 

8.新增顯示通道室內溼度——ID:H;資料型態:整數;單位:百分比。

圖29

 

9.新增測試裝置

圖30

 

10.完成後前往詳情

圖31

 

11.記下自己的 DeviceID 及 DeviceKey

圖32

 

12.開啟程式ino

13.將第7、8行的WiFi帳號密碼,更改成為自己的WiFi帳號密碼。

圖33

 

14.第10行中的MCS DeviceID及DeviceKey改成自己的ID及Key

圖34

 

15.將程式燒入至LinkIt 7697中,並將7697裝至RK IoT EXShield擴充板上。

16.接上5V1A電源等待7697連上網

 

這樣,我們自己的魚菜共生裝置就完成了!趕快動手嘗試一下喔!

 

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[CAVEDU化學小教室] pH值知多少?運用類比式酸鹼感測模組,讓滴定實驗更精準!!

照片改編自pixabay下載的兩張圖片,蒙允免費使用,特此致謝。

炎炎夏日,小編手刀衝進公司附近的7-11,準備好好解一解身體的渴。然而,打開擺放飲料的冰櫃才發現,原來光是礦泉水就有那麼多品牌,而且許多都標榜自己是鹼性水(重點是賣得比較貴)。但是,究竟這些礦泉水是否真為鹼性呢?所以啦,今天CAVEDU化學小教室第一天開張,就是要教讀者們「酸鹼滴定實驗」,這樣就可以測量所喝的飲料,到底是酸還是鹼。

作者/攝影

撰寫:宗諭

攝影:鈺莨、pixabay

文章分類
時間
成本
難度
材料表
  • 蒸餾水

  • 筆記型電腦*1

  • LinkIt 7697或Arduino系列開發板*1

  • 類比式酸鹼感測模組*1

  • 滴定管*1

  • 錐形瓶*1

什麼是酸鹼滴定實驗?

酸鹼滴定實驗的主要原理,主要是利用已知濃度的鹼或酸溶液,透過滴定的方式,測量出未知濃度溶液的酸鹼值。

圖1

 

實驗會使用哪些裝置?

1.滴定管

裝酸性溶液時,多使用玻璃材質;盛裝鹼性溶液時改用鐵氟龍材質,因鹼性溶液會腐蝕玻璃。

 

2.錐形瓶/燒杯

為什麼用錐形瓶會更好呢?因為錐形瓶形狀上窄下寬,當滴入酸或鹼溶液時,液體比較不會噴濺至外面。若是沒有錐形瓶,亦可使用燒杯,但要特別注意液體的噴濺。

 

3.類比式酸鹼感測模組

在一般酸鹼滴定實驗中,會在下方的錐形瓶或燒杯中加入酸鹼指示劑,作用是當酸鹼指示劑變色時,即達到「滴定終點」,表示氫離子(H+)的ml數剛好等於氫氧根離子(OH-)的ml數,完全反用成為水。然而,在此我們使用「類比式酸鹼感測模組」,也是這次實驗的特點。當我們使用「類比式酸鹼感測模組」,便能透過開發板及筆電,更精準測量出每一段實驗時間內pH值的變化。同時,由於我們測量出的是明確的數字,所以,在記錄上會更加精準,並可作為日後實驗的參考。(若欲購買類比式酸鹼感測模組,請洽機器人王國。)

圖2

 

4.LinkIt 7697開發板或Arduino系列開發板

主要是作為感測裝置的類比式酸鹼感測模組,必須連接至開發板,開發板再連接至電腦,才能將感測到的酸鹼值上傳至電腦進行觀測。

 

5.筆記型電腦

作為觀測酸鹼值之用。須在筆電上安裝好Arduino IDE,因為我們會透過這個程式,打開Serial port監測酸鹼值。

 

6.蒸餾水

主要用來清洗實驗器具

 

實驗步驟:

1.以鹼滴定酸:

  • 滴定管中置入鹼液;

  • 錐形瓶/燒杯中置入酸液;

  • 把類比式酸鹼感測模組連接好開發板及電腦;

  • 將類比式酸鹼感測模組置入錐形瓶/燒杯中的溶液;

  • 觀察pH值的變化,以及當達到滴定終點pH 7時,記錄下滴定液體體積為多少。

圖3

 

2.以酸滴定鹼:

  • 滴定管中置入酸液;

  • 錐形瓶/燒杯中置入鹼液;

  • 把類比式酸鹼感測模組連接好開發板及電腦;

  • 將類比式酸鹼感測模組置入錐形瓶/燒杯中的溶液;

  • 觀察pH值的變化,以及當達到滴定終點pH7時,記錄下滴定液體體積為多少。

圖4

 

實驗結果:

1.以鹼滴定酸:

記錄下滴定過程中pH值的變化,可得出類似下面的圖表:

圖5

 

2.以酸滴定鹼:

記錄下滴定過程中pH值的變化,可得出類似下面的圖表:

圖6

 

需要注意的事情:

  1. 類比式酸鹼感測模組是利用置入pH 7的穩定溶液中,進行參數校正。

  2. 水溫要設定。如果水溫沒有設定好,pH值會偏移。所以在進行滴定實驗時,需要準備一個比較準的溫度計。

 

經過這次酸鹼滴定實驗,相信讀者們對於酸鹼混合時的現象,以及當加入的鹼性液體或酸性液體體積漸多時,pH值的變化情形有更深入了解。下一次,若是有富教育意義的化學實驗,我們再跟大家分享。See you!

 

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