ఆర్డునో మరియు టర్బిడిటీ సెన్సార్ ఉపయోగించి నీటి నాణ్యతను నిర్ణయించడానికి నీటి టర్బిడిటీని కొలవడం

ద్రవాల విషయానికి వస్తే, టర్బిడిటీ అనేది ఒక ముఖ్యమైన పదం. ఎందుకంటే ఇది ద్రవ డైనమిక్స్‌లో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది మరియు నీటి నాణ్యతను కొలవడానికి కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. కాబట్టి ఈ ట్యుటోరియల్‌లో, టర్డిడిటీ అంటే ఏమిటి, ఆర్డునో ఉపయోగించి ద్రవ యొక్క టర్బిడిటీని ఎలా కొలవాలి అనే దాని గురించి చర్చిద్దాం. మీరు ఈ ప్రాజెక్ట్ను మరింత ముందుకు తీసుకెళ్లాలనుకుంటే, మీరు ఆర్డునోతో పిహెచ్ మీటర్‌ను ఇంటర్‌ఫేస్ చేయడాన్ని కూడా పరిగణించవచ్చు మరియు నీటి నాణ్యతను బాగా అంచనా వేయడానికి నీటి పిహెచ్ విలువను కూడా చదవవచ్చు. ఇంతకుముందు మేము ESP8266 ను ఉపయోగించి IoT ఆధారిత నీటి నాణ్యత పర్యవేక్షణ పరికరాన్ని కూడా నిర్మించాము, ఆసక్తి ఉంటే మీరు కూడా దాన్ని తనిఖీ చేయవచ్చు. చెప్పబడుతున్నది, ప్రారంభిద్దాం

ద్రవంలో టర్బిడిటీ అంటే ఏమిటి?

టర్బిడిటీ అంటే ద్రవం యొక్క మేఘం లేదా వికారమైన స్థాయి లేదా స్థాయి. గాలిలో తెల్లని పొగ మాదిరిగానే పెద్ద సంఖ్యలో అదృశ్య కణాలు (నగ్న కన్నుతో) ఉండటం వల్ల ఇది జరుగుతుంది. కాంతి ద్రవాల గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ఈ చిన్న కణాలు ఉండటం వల్ల కాంతి తరంగాలు చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి. ఒక ద్రవం యొక్క టర్బిడిటీ ఉచిత సస్పెండ్ చేయబడిన కణాలకు నేరుగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అంటే కణాల సంఖ్య పెరిగితే టర్బిడిటీ కూడా పెరుగుతుంది.

ఆర్డునో ఉపయోగించి టర్బిడిటీని కొలవడం ఎలా?

నేను ఇంతకు ముందే చెప్పినట్లుగా, కాంతి తరంగాల చెదరగొట్టడం వల్ల టర్బిడిటీ జరుగుతుంది, టర్బిడిటీని కొలవడానికి, మేము కాంతి యొక్క చెదరగొట్టడాన్ని కొలవాలి. సంక్షుబ్దం సాధారణంగా కొలుస్తారు nephelometric సంక్షుబ్దం యూనిట్లు (NTU) లేదా , జాక్సన్ సంక్షుబ్దం యూనిట్లు (JTLJ) కొలత కోసం ఉపయోగించిన పద్ధతి మీద ఆధారపడి. రెండు యూనిట్లు సుమారు సమానంగా ఉంటాయి.

ఇప్పుడు టర్బిడిటీ సెన్సార్ ఎలా పనిచేస్తుందో చూద్దాం, దీనికి ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ అనే రెండు భాగాలు ఉన్నాయి . ట్రాన్స్మిటర్లో కాంతి వనరు సాధారణంగా లీడ్ మరియు డ్రైవర్ సర్క్యూట్ కలిగి ఉంటుంది. రిసీవర్ చివరలో, ఫోటోడియోడ్ లేదా ఎల్‌డిఆర్ వంటి లైట్ డిటెక్టర్ ఉంది. మేము ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ మధ్య పరిష్కారాన్ని ఉంచుతాము.

ట్రాన్స్మిటర్ కాంతిని ప్రసారం చేస్తుంది, కాంతి తరంగాలు ద్రావణం గుండా వెళతాయి మరియు రిసీవర్ కాంతిని అందుకుంటుంది. సాధారణంగా (పరిష్కారం లేకుండా) ప్రసారం చేయబడిన కాంతి పూర్తిగా రిసీవర్ వైపు పొందుతుంది. కానీ గందరగోళ పరిష్కారం సమక్షంలో, ప్రసారం చేయబడిన కాంతి మొత్తం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. అది రిసీవర్ వైపు ఉంది, మనకు తక్కువ-తీవ్రత కాంతి మాత్రమే లభిస్తుంది మరియు ఈ తీవ్రత టర్బిడిటీకి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. కాబట్టి కాంతి తీవ్రత ఎక్కువగా ఉంటే కాంతి తీవ్రతను కొలవడం ద్వారా మేము కల్లోలతను కొలవవచ్చు, పరిష్కారం తక్కువ గందరగోళంగా ఉంటుంది మరియు కాంతి తీవ్రత చాలా తక్కువగా ఉంటే అంటే పరిష్కారం మరింత గందరగోళంగా ఉంటుంది.

టర్బిడిటీ మీటర్ చేయడానికి భాగాలు అవసరం

1. టర్బిడిటీ మాడ్యూల్
2. ఆర్డునో
3. 16 * 2 I2C LCD
4. సాధారణ కాథోడ్ RGB LED
5. బ్రెడ్‌బోర్డ్
6. జంపర్ వైర్లు

టర్బిడిటీ సెన్సార్ యొక్క అవలోకనం

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో ఉపయోగించిన టర్బిడిటీ సెన్సార్ క్రింద చూపబడింది.

మీరు గమనిస్తే, ఈ టర్బిడిటీ సెన్సార్ మాడ్యూల్ 3 భాగాలతో వస్తుంది. జలనిరోధిత సీసం, డ్రైవర్ సర్క్యూట్ మరియు కనెక్ట్ చేసే వైర్. పరీక్ష ప్రోబ్‌లో ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ రెండూ ఉంటాయి.

పై చిత్రం చూపిస్తుంది, ఈ రకమైన మాడ్యూల్ IR డయోడ్‌ను కాంతి వనరుగా మరియు IR రిసీవర్‌ను డిటెక్టర్‌గా ఉపయోగిస్తుంది. కానీ పని సూత్రం మునుపటిలాగే ఉంటుంది. డ్రైవర్ భాగం (క్రింద చూపబడింది) ఒక ఆప్-ఆంప్ మరియు గుర్తించిన కాంతి సిగ్నల్‌ను విస్తరించే కొన్ని భాగాలను కలిగి ఉంటుంది.

JST XH కనెక్టర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా అసలు సెన్సార్‌ను ఈ మాడ్యూల్‌కు కనెక్ట్ చేయవచ్చు. దీనికి మూడు పిన్స్, విసిసి, గ్రౌండ్ మరియు అవుట్పుట్ ఉన్నాయి. Vcc 5v కి మరియు భూమి నుండి భూమికి కలుపుతుంది. ఈ మాడ్యూల్ యొక్క అవుట్పుట్ అనలాగ్ విలువ, ఇది కాంతి తీవ్రతకు అనుగుణంగా మారుతుంది.

టర్బిడిటీ మాడ్యూల్ యొక్క ముఖ్య లక్షణాలు

• ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్: 5 విడిసి.
• ప్రస్తుత: 30 ఎంఏ (మాక్స్).
• నిర్వహణ ఉష్ణోగ్రత: -30 ° C నుండి 80 ° C వరకు.
• ఆర్డునో, రాస్ప్బెర్రీ పై, ఎవిఆర్, పిఐసి మొదలైన వాటికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

ఆర్డునోతో ఇంటర్‌ఫేసింగ్ టర్బిడిటీ సెన్సార్ - సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం

టర్బిడిటీ సెన్సార్‌ను ఆర్డునోకు కనెక్ట్ చేయడానికి పూర్తి స్కీమాటిక్ క్రింద చూపబడింది, ఈజీఇడిఎ ఉపయోగించి సర్క్యూట్ రూపొందించబడింది.

ఇది చాలా సులభమైన సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం. టర్బిడిటీ సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ అనలాగ్, తద్వారా ఆర్డునో యొక్క A0 పిన్, I2C LCD, ఆర్డునో యొక్క I2C పిన్స్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది SCL నుండి A5 మరియు SDA నుండి A4 వరకు ఉంటుంది. అప్పుడు RGB LED డిజిటల్ పిన్ D2, D3 మరియు D4 లకు కనెక్ట్ చేయబడింది. కనెక్షన్లు పూర్తయిన తర్వాత, నా హార్డ్‌వేర్ సెటప్ క్రింద కనిపిస్తుంది.

సెన్సార్ యొక్క VCC ని Arduino 5v కి కనెక్ట్ చేయండి, ఆపై భూమిని భూమికి కనెక్ట్ చేయండి. Arduino యొక్క అనలాగ్ 0 కు సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ పిన్. తరువాత, విసిసి మరియు ఎల్‌సిడి మాడ్యూల్ యొక్క గ్రౌండ్‌ను 5 వి మరియు గ్రౌండ్ ఆర్డునోకు కనెక్ట్ చేయండి. అప్పుడు SDA నుండి A4 మరియు SCL నుండి A5 వరకు, ఈ రెండు పిన్స్ Arduino యొక్క I2C పిన్స్. చివరకు RGB LED యొక్క భూమిని Arduino భూమికి కలుపుతుంది మరియు ఆకుపచ్చను D3 కి, నీలం నుండి D4 మరియు ఎరుపును D5 కి కలుపుతుంది.

నీటిలో టర్బిడిటీని కొలవడానికి ఆర్డునో ప్రోగ్రామింగ్

0 నుండి 100 వరకు టర్బిడిటీ విలువలను ప్రదర్శించాలనేది ప్రణాళిక. అంటే మీటర్ స్వచ్ఛమైన ద్రవానికి 0 మరియు అత్యంత గందరగోళంగా ఉన్న వాటికి 100 ప్రదర్శించాలి. ఈ ఆర్డునో కోడ్ కూడా చాలా సులభం మరియు పూర్తి కోడ్ ఈ పేజీ దిగువన చూడవచ్చు.

మొదట, నేను I2C లిక్విడ్ క్రిస్టల్ లైబ్రరీని చేర్చాను ఎందుకంటే కనెక్షన్‌లను తగ్గించడానికి మేము I2C LCD ని ఉపయోగిస్తున్నాము.

# చేర్చండి

అప్పుడు నేను సెన్సార్ ఇన్పుట్ కోసం పూర్ణాంకాన్ని సెట్ చేసాను.

పూర్ణాంక సెన్సార్‌పిన్ = A0;

సెటప్ విభాగంలో, నేను పిన్‌లను నిర్వచించాను.

పిన్ మోడ్ (3, U ట్పుట్); పిన్ మోడ్ (4, U ట్పుట్); పిన్ మోడ్ (5, U ట్పుట్);

లూప్ విభాగంలో, నేను ఇంతకు ముందు చెప్పినట్లుగా, సెన్సార్ యొక్క అవుట్పుట్ అనలాగ్ విలువ. కాబట్టి మనం ఆ విలువలను చదవాలి. Arduino AnalogRead ఫంక్షన్ సహాయంతో, మేము లూప్ విభాగంలో అవుట్పుట్ విలువలను చదువుకోవచ్చు.

int సెన్సార్‌వాల్యూ = అనలాగ్ రీడ్ (సెన్సార్‌పిన్);

మొదట, మన సెన్సార్ యొక్క ప్రవర్తనను అర్థం చేసుకోవాలి, అంటే టర్బిడిటీ సెన్సార్ యొక్క కనీస విలువ మరియు గరిష్ట విలువను మనం చదవాలి. మేము సీరియల్.ప్రింట్ల్న్ ఫంక్షన్ ఉపయోగించి సీరియల్ మానిటర్‌లో ఆ విలువను చదువుతాము .

ఈ విలువలను పొందడానికి, మొదట, ఎటువంటి పరిష్కారం లేకుండా సెన్సార్‌ను స్వేచ్ఛగా చదవండి. నాకు 640 చుట్టూ విలువ వచ్చింది మరియు ఆ తరువాత, ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ మధ్య ఒక నల్ల పదార్థాన్ని ఉంచండి, మనకు కనీస విలువ అయిన విలువ లభిస్తుంది, సాధారణంగా, ఆ విలువ సున్నా. కాబట్టి మనకు గరిష్టంగా 640 మరియు కనిష్టంగా సున్నా వచ్చింది. ఇప్పుడు మనం ఈ విలువలను 0-100 గా మార్చాలి

దాని కోసం, నేను ఆర్డునో యొక్క మ్యాప్ ఫంక్షన్‌ను ఉపయోగించాను.

int turbidity = పటం (సెన్సార్ విలువ, 0,640, 100, 0);

అప్పుడు నేను ఆ విలువలను LCD డిస్ప్లేలో ప్రదర్శించాను.

lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("టర్బిడిటీ:"); lcd.print (""); lcd.setCursor (10, 0); lcd.print (టర్బిడిటీ);

ఆ తరువాత, if షరతుల సహాయంతో, నేను వేర్వేరు షరతులను ఇచ్చాను.

if (టర్బిడిటీ <20) { డిజిటల్ రైట్ (2, హై); డిజిటల్ రైట్ (3, తక్కువ); డిజిటల్ రైట్ (4, తక్కువ); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("దాని క్లియర్"); }

ఇది గ్రీన్ లీడ్ యాక్టివ్‌గా ఉంటుంది మరియు టర్బిడిటీ విలువ 20 కన్నా తక్కువ ఉంటే ఎల్‌సిడిలో "ఇట్స్ క్లియర్" ను ప్రదర్శిస్తుంది.

if ((టర్బిడిటీ> 20) && (టర్బిడిటీ <50)) { డిజిటల్ రైట్ (2, తక్కువ); డిజిటల్ రైట్ (3, హై); డిజిటల్ రైట్ (4, తక్కువ); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("దాని CLOUDY"); }

టర్బిడిటీ విలువ 20 మరియు 50 మధ్య ఉంటే ఇది బ్లూ లీడ్ యాక్టివ్ మరియు ఎల్‌సిడిలో "దాని మేఘావృతం" ను ప్రదర్శిస్తుంది.

if ((టర్బిడిటీ> 50) { డిజిటల్ రైట్ (2, తక్కువ); డిజిటల్ రైట్ (3, హై ); డిజిటల్ రైట్ ( 4, తక్కువ); lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("its DIRTY"); }

ఇది ఎరుపు రంగులో చురుకుగా ఉంటుంది మరియు దిగువ చూపిన విధంగా టర్బిడిటీ విలువ 50 కన్నా ఎక్కువ ఉంటే LCD లో "ఇట్స్ డర్టీ" ను ప్రదర్శిస్తుంది.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని అనుసరించండి మరియు కోడ్‌ను అప్‌లోడ్ చేయండి, ప్రతిదీ సరిగ్గా జరిగితే, మీరు నీటి కల్లోలతను కొలవగలగాలి మరియు ఎల్‌సిడి పైన చూపిన విధంగా నీటి నాణ్యతను ప్రదర్శించాలి.

ఈ టర్బిడిటీ మీటర్ టర్బిడిటీ శాతాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని గమనించండి మరియు ఇది ఖచ్చితమైన పారిశ్రామిక విలువ కాకపోవచ్చు, కాని ఇప్పటికీ దీనిని రెండు నీటి నీటి నాణ్యతను పోల్చడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఈ ప్రాజెక్ట్ యొక్క పూర్తి పనిని ఈ క్రింది వీడియోలో చూడవచ్చు. మీరు ట్యుటోరియల్‌ను ఆస్వాదించారని మరియు మీకు ఏదైనా ప్రశ్న ఉంటే ఉపయోగకరంగా ఏదైనా నేర్చుకుంటారని ఆశిస్తున్నాము, మీరు వాటిని క్రింది వ్యాఖ్య విభాగంలో ఉంచవచ్చు లేదా మీ సాంకేతిక ప్రశ్నలను పోస్ట్ చేయడానికి సర్క్యూట్ డైజెస్ట్ ఫోరమ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు లేదా సంబంధిత చర్చను ప్రారంభించవచ్చు.