Yan Proje: Su Saflığı Test Cihazı: 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Bu proje, Bayan Berbawy ile Mühendislik İlkeleri dersimde müfredatımın bir parçasıydı. Makul bir proje önerisi bulmamız için her birimize 50$'lık bir bütçe ayırdı, bu hem başarılabilir hem de yeteneklerimizi zorlayacak bir şey.

Bu proje MakeMagezine.com'dan alınan bu modele dayanmaktadır. Bir sıvının elektriksel iletkenliğini ölçer ve iletkenliğe göre ses çıkarır. Ses ne kadar yüksek olursa su o kadar saf olur. Bu, bir voltaj bölücü kavramına dayanmaktadır. Örnek ne kadar iletken olursa, devrenin üst kısmına, hoparlörden uzağa doğru o kadar fazla voltaj çekilir. Bu, hoparlörün ürettiği sesin şiddetini azaltarak daha az voltaj almasına neden olur.

Arduino, devre ile bilgisayar arasında okumaların yakalandığı bir ortam görevi görür. Bu proje, Arduino'ya giriş ve breadboarding olan bir sınıfta yaptığım son projeden ilham aldı. Kendime meydan okumak ve öğrendiğim kavramları uygulamak için bir adım olarak, bu daha karmaşık projeyi yapmaya çalıştım.

Gereçler

1. Breadboard ikili veri yolu

2. Arduino UNO

3. Atlama telleri

4. LM741 yonga seti

5. 555 zamanlayıcı çipi

6. 2-3 inç hoparlör

7. 10K ohm potansiyometre

8. LED

9. Timsah klipsli yama kabloları

10. Karton (Kutu yapımı için)

11. Peni (Bakır Elektrotlar)

Adım 1: Devreyi Kurmak

İlk adım devreyi kurmaktır. Bu yapı için kullanılan devre, karmaşıklığı nedeniyle başlangıçta benim için oldukça göz korkutucuydu. Fiziksel devreye dokunmadan önce, fiziksel devreyi yapmanızı kolaylaştıracak bir sanal devre tahtasında bileşenlerinizin bir simülasyonunu veya bir tür eşlemesini yapabilirseniz daha iyi olur. Bu amaçla TinkerCAD kullandım. Devreyi kırmanın en kolay yolu 2 ana bölüme ayırmaktır: Üst kısım LM741 çipinin etrafında ve alt kısım 555 zamanlayıcı ve hoparlörün etrafında. Başlangıçta, hareket etmesi ve taşınması kolay olduğu için projede geçici atlama telleri kullanıldı. Bunlar daha sonra nihai projede düz atlama telleri ile değiştirildi. Bu, devredeki elemanların arızalarını gidermeyi ve takip etmeyi kolaylaştırır. Bu aşama en uzun süreyi aldı ve projenin neredeyse sonuna kadar tamamlanmadı.

Adım 2: Devreyi Ayarlama (İnce Ayar)

İlk devre tamamlandıktan sonra, daha ince ayarların yapılması gerekiyordu. Potansiyometrenin, hoparlör tarafından üretilen sesin ne çok zayıf ne de çok yüksek olacağı şekilde kalibre edilmesi gerekiyordu. Daha önce de belirtildiği gibi, bu, geçici kabloların nihai devrede mevcut olan kalıcı kablolarla değiştirildiği adımdır. Bu, kullanılan tellerin çok sayıda olması nedeniyle oldukça zaman aldı. Hoparlörü devre tahtasına bağlayan düzeneği mümkün olduğunca küçük hale getirmek için hoparlöre giden teller de kırpıldı. Ek olarak, devrenin estetiğini geliştirmek ve kırılma olasılığını azaltmak için dirençler ve LED kırpıldı.

Hoparlör tarafından üretilen sesin yüksekliğini ölçmek için bir ses yüksekliği sensörünü de entegre etme planı vardı. Sensör orijinal olarak Arduino Analog portuna bağlanacaktır. Daha sonra sensörün okumaları alması için bir Arduino programı oluşturulacaktır. Sensör amaçlandığı gibi çalışmadığı için bu fikir daha sonra kazındı ve mikrofon aracılığıyla okumaları alacak bir bilgisayarla değiştirildi. Bir bilgisayar büyük ve hantal olduğu için bu ideal değil, ancak en iyi seçenek buydu.

Adım 3: Test Aşaması

Bu, herhangi bir projenin hayatındaki en hayati aşamalardan biridir ve bazen çok can sıkıcı olabilir. Bunun gibi bir devredeki sorunları tespit etmek çok zaman alıcı ve sinir bozucu olabilir. Bu senaryoda bir LED kullanmak çok faydalı olabilir. Her bir seri elemanındaki parçaya bir led yerleştirmek, devrenin o kısmından akım geçip geçmediğini test etmek için kullanılabilir.

Bu aşama, projedeki büyük değişikliklerin çoğunun yapıldığı zamandı. 9V giriş yerine 5V giriş eklemek gibi değişiklikler bu aşamada yapılan değişikliklerden biriydi. 9V girişi, hoparlörden çok yüksek bir ses çıkarıyordu. Arduino'dan güç girişini 5V olarak değiştirerek çok daha iyi çalıştı.

4. Adım: Kutu

Projenin bu kısmı estetik ve daha kompakt ve kullanımı kolay hale getirmek içindi. Bu adımın hiçbir şekilde projenin işlevselliği üzerinde herhangi bir etkisi olmamıştır. Kutu, bileşenleri kolayca içeri ve dışarı kaydırmak için üst ve yanlardan biri açık bırakılarak kartondan yapılmıştır. Bu, Arduino kablosunun devreye kolayca bağlanabilmesi gerektiği akılda tutularak yapıldı. Ek olarak bu tasarım devreyi görsel olarak daha çekici hale getirir. Tahtadan lazerle kesilmiş bir kutu yapmalıydım ama Covid-19 yüzünden sınıfta zamanım tükendi.

Adım 5: Krediler

Bu projenin gerçekleşmesi için gerekli finansmanı ve materyalleri sağlayan Bayan Berbawy olmasaydı bu proje mümkün olmazdı. Ayrıca, yardımcı tavsiyelerde bulunarak ve belirli parçaların nasıl çalıştığı konusunda bana talimat vererek projeyi yaparken bana yardımcı olan Sven ve David'e de minnettarım.