Tag Archives: Arduino IDE

[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!

 

相關文章

[介紹文] BlocklyDuino進化——一次搞懂BlocklyDuino v2跟v3的四大差異點

作者/攝影

資料提供:MediaTek Labs(特此致謝!) 

文字整理:宗諭、鈺莨

圖片:鈺莨、pixabay

文章分類介紹文
時間

成本
難度

公佈將近一年的BlocklyDuino v2,已於7月份升級至v3了!根據聯發科技創意實驗室官方公布的資料,他們廣泛收集了使用者、教育單位及教師們的建議,然後進行改版,易用性大幅提升!

 

什麼是BlocklyDuino?

若您還不太了解BlocklyDuino,它是個視覺化程式語言編輯器, 能透過拖拉方塊以產出Arduino 程式。 它同時也是個開源專案, 基於 Google所提供的Blockly(視覺化語言編輯程式庫)之上。

LinkIt 7697 BlocklyDuino Editor則是基於BlocklyDuino發展出符合LinkIt 7697 + MCS 雲服務 + 周邊的視覺化程式編輯器。其目的在讓開發者可透過拖拉積木的方式,迅速組好一些應用, 並透過產生出的 Arduino 程式, 學習實際的程式流程。此編輯器特別將複雜的Wi-Fi 連線BLE(Bluetooth Low Energy)設定和連線、MCS 雲服務的對接及周邊硬體的控制,簡化成幾個淺顯易懂的積木,非常適合作為學習基礎互動硬體及物聯網概念的第一步。

圖1

 

V2 v.s. V3,好多V啊!

讓我們先看一個由聯發科技創意實驗室所製作的比較表:

BlocklyDuino v2BlocklyDuino v3
發佈時間2017/062018/07
編譯環境需另外安裝 Arduino IDE,於 IDE 內編譯。編譯環境整合入 BlocklyDuino 開發包內
Arduino IDE手動開啟可於 BlocklyDuino 內一鍵開啟
周邊程式庫驅動或函式庫需另於 Arduino IDE 內另外安裝預裝所有支持積木的驅動或函式
序列埠監視器使用 Arduino IDE 的序列埠監視器,需於 Arudino 內開起。整合 Putty,可於 BlocklyDuino 內一鍵開啟。
周邊支援
  • 基礎 Digital / Analog / PWM 等 IO 元件
  • Grove Starter Kit 套件
  • 基礎 Digital / Analog / PWM 等 IO 元件
  • Grove Starter Kit 套件(購買請點這裡
  • 常用感測/顯示/傳輸模組
聯網支援
  • Wi-Fi
  • MCS
  • BLE
  • Wi-Fi
  • MCS
  • BLE
  • LinkIt Remote(手機搖控)
支援OS
  • Windows
  • MacOS
  • Linux
  • Windows
下載下載連結下載連結 (BETA)
圖示

 

以下針對上面的比較表,進行重點說明:

1.編譯環境、序列埠監視器:

過去使用BlocklyDuino v2時,想要將寫好的程式燒錄至LinkIt 7697,需用到Arduino IDE進行程式的編譯和燒錄;而想監視程式執行的狀況,需使用Arduino IDE的序列埠監視器。現在,在BlocklyDuino v3時,聯發科技的工程師都幫大家想好了,BlocklyDuino開發包內已包括Arduino IDE和Putty程式,使用者可直接在BlocklyDuino Editor內,進行一鍵燒錄,並一鍵開啟Putty進行監視,避免Arduino IDE佔用同一個COM port 而無法開啟Serial port。

 

2.周邊程式庫、周邊支援:

在這次BlocklyDuino v3的開發包中,已預裝了所有支持積木的驅動或函式庫,所以更可支持常用的感測、顯示及傳輸模組。

 

3.聯網支援:

BlocklyDuino v3可透過LinkIt Remote進行手機遙控。

 

4.支援OS:

BlocklyDuino v3目前只支援Windows OS,而聯發科技工程師獨家向我們說明,Blocklyduino本質是一個網頁(Chrome Web App),原本只能執行於Chrome Browser。目前,我們看到像是一個執行檔,是他們使用了NW.js來解決兩個問題:

(1)讓BlocklyDuino不需依賴於Chrome Brower,而變成一個可獨立執行的App;

(2)讓BlocklyDuino可和OS提供一些服務對接,以連接至Arduino和Putty等外部工具鍊。

 

就架構上,MacOS未來也有機會加,但目前尚未規劃出明確時程。

 

結語

以上就是BlocklyDuino v2與v3差異上的說明。其實,Facebook上有個針對LinkIt系列開發板的社團「LinkIt開發社群」,聯發科技的工程師也有加入這個社團。若讀者們覺得在BlocklyDuino的使用上,想提出相關的建議,可在社團內與他們直接交流喔!最後,就祝大家使用BlocklyDuino愉快。

 

相關文章

[教學投影片] LINE bot 聊天機器人結合 LinkIt 7697

 

作者/攝影  曾吉弘
時間  4小時
成本
  • LinkIt 7697開發板
  • LED (或用板子上的LED也可以)
難度 * * * * *
材料表
  • 個人電腦
  • LinkIt 7697開發板 LED (或用板子上的LED也可以)
  • Arduino IDE

本文先上架CAVEDU版本的LINE chatbot (Messageing API) 結合 LinkIt 7697 開發板,可以控制腳位狀態也可以回傳感測器狀態。製作過程參考了劉正吉老師的個人網站,獲益良多,在此感謝。

 

做法分為兩種:

 

  1. 使用ngrok讓7697直接能與LINE指定帳號溝通
  2. 7697透過 Mediatek Cloud Sandbox 雲服務,LINE再去讀取指定的資料通道。

 

請先看看投影片,後續的教學文章會先從 LINE 發訊息來控制 7697 的腳位狀態開始。


[contact-form][contact-field label=”名稱” type=”name” required=”true” /][contact-field label=”電子郵件” type=”email” required=”true” /][contact-field label=”網站” type=”url” /][contact-field label=”訊息” type=”textarea” /][/contact-form]

 

程式碼下載請點我