tester kh Automatyczny Tester KH na ESP32

[zachu]

Cześć wszystkim!

Pobawiłem się ostatnio z AI i tak powstał mój własny, automatyczny tester KH do akwarium morskiego. Projekt z założenia miał być możliwie prosty do odtworzenia przez każdego, kto lubi elektronikę, druk 3D i programowanie.

Chciałbym się troszkę pochwalić i oczywiście poznać Wasze opinie oraz pomysły na usprawnienia.

⚙️ Jak to działa?

Urządzenie ma całkowicie automatycznie wykonywać pomiar KH metodą miareczkowania. Podczas jednego testu:

• Pobiera próbkę wody z akwarium,

• Miesza ją w komorze pomiarowej,

• Mierzy pH,

• Bardzo precyzyjnie dozuje kwas,

• Wykrywa punkt końcowy miareczkowania,

• Oblicza wynik KH,

• Zapisuje historię pomiarów,

• Opróżnia komorę i przygotowuje się do kolejnego testu.

Cały proces odbywa się w 100% bez udziału użytkownika.

Architektura urządzenia

Zamiast próbować zmusić jedno ESP32 do robienia wszystkiego jednocześnie, projekt został podzielony na dwa układy:

• ESP32 (NodeMCU-32S): Odpowiada za sterowanie całym urządzeniem, panel WWW, zapis historii, sterowanie pompami, sterowanie silnikiem krokowym, ekran OLED, konfigurację oraz aktualizacje OTA.

• Arduino Nano: Zajmuje się wyłącznie pomiarem pH. Sonda pH pracuje na logice 5V, a ESP32 na 3.3V – z dna szuflady wjechało więc stare Nano, które przelicza odczyt z sondy i wysyła gotową wartość pH do ESP32 po interfejsie UART.

Z czego zbudowany jest tester?

• ESP32 (najtańsze NodeMCU-32S)

• Arduino Nano

• Sterownik TB6600

• Silnik krokowy z pompą perystaltyczną

• 2 x pompki DC (pobór próbki / ściek)

• Mieszadło magnetyczne

• Sonda pH + moduł pomiarowy

• Czujnik temperatury DS18B20

• Wyświetlacz OLED SSD1306

• Zasilacz 12V

• Komora pomiarowa (drukowana w 3D)

• Przewody silikonowe odporne na chemię

• Odczynnik HCl 0,1 N

Schemat działania

Akwarium ➔ Pompa próbki ➔ Komora pomiarowa ➔ Mieszanie ➔ Pomiar pH ➔ Dozowanie HCl ➔ Analiza punktu końcowego ➔ Obliczenie dKH ➔ Zapis historii ➔ Pompa ściekowa

Precyzyjne dozowanie kwasu

Silnik krokowy odpowiada za niezwykle dokładne podawanie kwasu. Sterownik pracuje dwuetapowo:

1. Szybkie dozowanie – dobieg wstępny do okolic punktu reakcji.

2. Dozowanie kropla po kropli – bardzo precyzyjne wykończenie testu.

Dzięki temu udało się znacząco skrócić czas pomiaru przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej dokładności.

Oprogramowanie i Panel WWW

Projekt od początku powstawał z myślą o pełnej obsłudze z poziomu przeglądarki. Panel WWW oferuje:

• Ręczne sterowanie pompami

• Kalibrację każdej z pomp

• Konfigurację parametrów testu

• Historię pomiarów i wykres zmian KH

• Podgląd aktualnego statusu urządzenia

• Aktualizację oprogramowania (OTA)

Całość działa nieblokująco – interfejs pozostaje szybki i responsywny nawet w trakcie wykonywania testu.

Projekt jest jeszcze w fazie rozwoju, teraz czas opanować ten "pająk" przewodów i upchnąć całość w jakąś estetyczną obudowę.

Dajcie znać, co o tym myślicie!

Pozdrawiam,

Zachu

kh_tester.zip

kh_tester.ino ph_test_arduino.ino

[Steron]

Super. Gratulacje

[magu]

za***isty projekt! Jak masz to w fazie testów, to proponuję wywalić Nano i dać zewnętrzny ADC będziesz miał nieporównywalnie większą precyzję pomiaru a i PCB będzie fajniejsze. Druga rzecz, nie opróżniaj komory pomiarowej po odczycie, sonda PH nie może być sucha. DSa wykorzystaj do kompensacji temperaturowej pomiaru. To tyle co mi do głowy przychodzi. Bardzo kobicuję!