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[项目] 喝可乐=喝洁厕灵?让小米的PH电子“试纸”告诉你真相

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本帖最后由 digi_cow 于 2018-8-7 14:00 编辑

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早就听说可乐的各种暗黑用法,其中一项是可以当洁厕灵用。这说法是真的吗?假期里米爸带小米同学用micro:bit做了个PH电子试纸,就用它来告诉你真相吧!

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一张图引发的执念

因为对micro:bit× OBLOQ物联网挑战赛的终极大奖——尚未在国内发售的BOSON造物粒子科学套件很好奇,@社区老板ASH,问能否剧透?

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然后ASH放了一张图上来。


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通过简介,看得出DF对科学套件最得意的亮点是可以上传数据到IoT平台。而从配图上的样板实验看,科学套件应该包含PH传感器,图中的实验设计是将PH值映射到了舵机,用指针方式显示检测结果。

想到早年败的PH传感器一直没有发挥过作用,看了这个科学套件的样板实验,就准备带着小米同学试试。看他这几天一直在玩备课平台上初中的化学模拟实验,似乎可以借这个小项目顺手“植入”对化学的兴趣。

前阵子捣鼓车间刷爆朋友圈的律动荆棘皇冠 Crown of Thorns则给了我另一个灵感。

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既然PH试纸的色卡是“一道彩虹”,为什么不用荆棘皇冠所用的RGB色环扩展板来作为“电子色卡”呢?

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我们都在怂恿铁熊同学跨界涉足婚庆行业,一定能火!

剁手党囤的原料有了用武之地

项目所需器材包括


  • Micro:bit×1
  • RGB灯环扩展板×1
  • PH传感器×1

器材概览:

当器材剁手党的好处就是,灵感降临时,材料已经躺在抽屉待你翻牌,很enjoy这种感觉。

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两周前剁手的,当时还不知道用来捣鼓什么项目的RGB灯环扩展板。

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扩展板正面,可以看到板载的24颗RGB LED和麦克风。

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背面,可以看到一个蜂鸣器,以及P1、P0两个IO扩展口和对应的复用选择开关,支持PH2.0和USB外接供电。

扩展板与micro:bit的连接方式上,DF一直出奇招。

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micro:mate使用的是Q弹有力PogoPin

RGB灯环扩展板则把螺母直接嵌入到了PCB中。

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微距下看得出螺母并非简单焊接在PCB表面,而是嵌入PCB,螺纹是贯穿板子的。不清楚这是什么工艺,不常见,应该也不简单。

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正面贴有绝缘纸

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螺丝拧入时,会接触到金手指,由此实现和扩展板的电路连接。

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安装完毕后的样子

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与micro:bit合体后的正面照

下面出场的另一主角是PH传感器

包装

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内容物:包括传感器、转接板,连接线。项目中,上图的连接线需要换用环形RGB扩展板配套的双头PH2.0-3pin连接线。

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电极特写,泡在保护液中。

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这是转接板,因为入手较早,版本V1.1,为Arduino设计,工作电压5V。现在有V2新版的,工作电压3.3-5V,更适合micro:bit。

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传感器和转接板通过BNC接口连接。

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啥叫BNC接口?搜索了下:

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BNC接头,是一种用于同轴电缆的连接器,全称是Bayonet Nut Connector(卡扣配合型连接器,这个名称形象地描述了这种接头外形),又称为British Naval Connector(英国海军连接器,可能是英国海军最早使用这种接头)。

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传感器连接到扩展板P1接口

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由于板载麦克风复用P1口,需要将麦克风禁用。

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我们的程序设计为操作时有提示音,所以蜂鸣器开关需要打开(此时P2口禁用)。

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RGB灯环比较耗电,需要通过PH2.0或USB接口外接供电。


尚有掣肘的程序


接着是和小米同学一起编写程序,调试和完善还是花了点时间的。尤其是映射模块的输入最高值,很是困扰我们,因为手头的PH传感器为Arduino设计,工作电压5V,又缺乏PH传感器应用于micro:bit的技术资料,所以这个700的值也只是我们测试后的一个相对理想值。

映射模块phMap用于根据P1读取的模拟量亮起对应数量的灯。

映射模块rgbMap用于根据P1读取的模拟量显示对应的由RGB灯环模拟的“PH色卡”。

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厨房变身实验室

起个大早,把厨房变成了实验室。除了那瓶威猛先生洁厕灵,别的物品出现在灶台画风还算和谐。

我们先是挑选了以下生活中常见的液体作为检测对象:

自来水、可口可乐、玫瑰红醋、牛奶、洗洁精、洁厕灵

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首先测下自来水,以便参照。读数是436,RGB灯环终点颜色——淡蓝

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接着是可口可乐,读数32!小米忍不住发出惊叹,这也太偏酸性了吧?灯环只亮了一个LED,显示红色(请忽视小米没有及时抽走的小肉手)

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    玫瑰红醋,传感器读数71,RGB灯环亮2个LED,终点颜色橙色。醋嘛,酸点不意外,不过居然酸不过可乐

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德运牛奶,传感器读数359,RGB灯环终点颜色绿色。牛奶应该属于弱酸性食品。

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白猫洗洁精,传感器读数364,RGB灯环终点色绿色。

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水平比较烂,肉眼看着挺鲜艳的RGB灯环,照片里看不出色彩来,对焦虚化下倒是一目了然了。

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洁厕灵,读数26,一个RGB指示都没有亮,酸性很强。

这一堆测下来没有测到过碱性液体啊?继续添几样把!

先来试试小苏打

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读数464,RGB灯环终点指示灯为蓝色

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虚化下突出下灯效

最后一个检测对象是洗衣服用的肥皂

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读数573,RGB灯环终点颜色应该算是靛蓝吧!浓度再高就该偏紫色了。符合我们对“碱肥皂”的认知。

附实验视频



视频中窗外知了叫得欢,背景噪音较大

另外小米在视频中直接称读数是PH值是不合适的,点阵屏显示的是读取自传感器的模拟量值。每次更换检测对象前,都用自来水对电极进行了冲洗,视频里对这些细节没有体现,不然太冗长了。


不寒而栗的结论


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上面的是小米的实验记录

结论是

喝可乐=喝洁厕灵

单从酸碱度上看

是成立的

赶紧把实验剩下的可乐喝了压压惊

装置设计上看

传感器对酸碱度是敏感的

虽然没有公式可以

换算成真正的PH值

但能通过模拟量读数量化

并通过RGB灯环模拟色卡直观显示

也咨询了DF的工程师

新版本PH传感器出来后就会有micro:bit下的PH值换算公式提供,我也顺便提了个小要求,希望能有单独的新版转接板零售,也好保护老版本用户的投资。

凑了个心愿单,感兴趣的小伙伴的可点击前往购买套件

小米趣玩micro:bit

米爸的数字实验室

学问思辨

红汽车历险记



rzyzzxw  版主

发表于 2018-8-3 08:08:22

狄老师项目,每个都是精品。
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digi_cow  初级技匠
 楼主|

发表于 2018-8-3 13:31:11

rzyzzxw 发表于 2018-8-3 08:08
狄老师项目,每个都是精品。

化学实验是朱老师本行,班门弄斧啦!有疏漏还请朱老师指正
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rzyzzxw  版主

发表于 2018-8-4 09:09:27

digi_cow 发表于 2018-8-3 13:31
化学实验是朱老师本行,班门弄斧啦!有疏漏还请朱老师指正

初步的实验就是这样做的了。有PH试纸做个测试数据放一起更好玩。
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digi_cow  初级技匠
 楼主|

发表于 2018-8-4 09:54:43

rzyzzxw 发表于 2018-8-4 09:09
初步的实验就是这样做的了。有PH试纸做个测试数据放一起更好玩。

嗯,这样就能验证装置有效性了
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花木君  学徒

发表于 2018-8-20 11:27:55

ph计怎么校准?

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gada888  版主

发表于 2018-8-24 17:04:41

好教程,果断收藏
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