[项目]实时水质监测船 精华

2017-6-1 16:22:40 [显示全部楼层]
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[项目] 实时水质监测船

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设计来源:
在无线电杂志2016年第10期,我们制作了简单水质水位监测装置。此装置虽然实现了对水质水位的监测检验,但是只是局限于本地监测显示,并且需要人工记录。不能够对于室外的池塘水质指标实现实时监测。于是我们决定通过改造遥控船,使其变成一艘水质监测船。通过原本遥控装置控制遥控船驶入采集样本的水域,而船体携带的相关传感器,可以将水质的相关指标,以无线数传方式发送到遥控端。同时,采集数据也保存到本地TF卡中,方便进行水质数据分析。
实时水质监测船图1
实时水质监测船图2

项目设备:
1 遥控船                          1
2 Arduino Uno 2
8 DS18B20 防水温度传感器套件            1
9 7.4V 2500MA 锂电池 (带充放电保护板) 1
10 7.4V锂电池充电器                     1
11 TF卡                                 1
12 W5100拓展板

制作过程:
采集端:
对于本次制作,我们是在玩具遥控船的基础上进行改造。为了简化系统,我们将动力系统和检测数据系统分开。在保持原有遥控船动力系统的基础上,另外加载温度、PH值、氧化率等水质指标传感器,在电气上做到了与动力系统隔离。数据遥控及客户显示端,我们则是共用了原本遥控器供电。
实时水质监测船图3
3
采集端实际上就是与船体相对独立的一个控制系统,通过Arduino Uno主控+W5100拓展板+IO传感器拓展板V7,配合PHORPTEMP传感器采集水质数据保存在TF卡上,再通过APC220传输到遥控端。PHA2ORPA1TEMPD2APC220对应接入IO拓展板APC接口。采集电路如下图所示
实时水质监测船图4
4
遥控端:
遥控端的主要功能为:遥控船体运动和接收采集的水质数据。这里我们将接收数据的显示端和遥控器共用一路电源。为此先要对原来的遥控器改造,重新引出一路电,作为接收数据显示端的供电。
拆开遥控器后盖
实时水质监测船图5
5
在遥控器后盖板上方钻出一个孔位用于安装接收数据显示端的供电开关。
实时水质监测船图6
6
从电池盒分别引出两根线,红正、黑负用于给数据接收显示端供电。
实时水质监测船图7
7
将引出的两根线分别接在拨码开关和电源转接头上。
实时水质监测船图8
8
再将遥控器部分原样装回。接收数据显示端,将LCD Keypad Shield按键扩展板叠加在Arduino Uno上,在APC插口上叠加APC220数传模块,即完成接收端的电路。
数传配置:
1 将天线旋紧在 APC220上,将其插在 USB转串口上,最后再插到你的电脑上。如图9所示。
实时水质监测船图9
9
2.下载并安装 USB转串口的驱动。附件CP210x_Windows_Drivers为相应驱动程序。
3.打开设备管理器,找到您的USB转串口的串口号,这里是 COM8
实时水质监测船图10
10
4.打开应用程序APC22X_V12A.exe(即:RF-magic)进行相应配置。
实时水质监测船图11
11
注意:打开软件后,软件将自动打开串口,并有提示。如果提示打开串口失败,请用管理员身份打开或者从设备管理器中将默认的串口号改为较小的串口号,如:“COM1”。
5.按照下图中红色标注里的参数配置(默认值),点击 写入Write W
实时水质监测船图12
12
实时水质监测船图13
图13
6.对另外一块APC220进行相同的配置。
7.通讯测试:将一块插在电脑上,另一块插到 Arduino上。
  1. <div align="left">void setup() </div><div align="left">{</div><div align="left">  Serial.begin(9600); </div><div align="left">} </div>
  2. <div align="left">void loop()</div><div align="left">{</div><div align="left">  Serial.println("Hello!"); </div><div align="left">  delay(1000); </div><div align="left">}</div>
复制代码

用Arduino串口监视窗或串口助手打开COM8,您将看到“Hello!” 每隔一秒打印在电脑的窗口上如图14。
实时水质监测船图14
14
代码见附件:
安装测试:
由于是对遥控船的改造,所以我们将数据采集控制部分放在船体内部。同时为了保证电气部分的防水性,建议把其放在防水的盒子里。而对于船体的传感器,通过船体的的孔位穿出,固定于左右船舷上。如图1516所示

实时水质监测船图15

16
将船下水,驶入指定水域采集相应水质指标。
实时水质监测船图17
17
遥控接收端即可实时接收采集端发来的数据。
实时水质监测船图16
如图18

znzhou  初级技师

发表于 2017-6-12 18:45:03

我也不是谦虚,但是陈老师不知道比我高到哪里去了。

那些说我牛逼的你们还是另请高明吧!:lol

PS:脸部为啥不打码啊~好羞耻的说⁄(⁄ ⁄•⁄ω⁄•⁄ ⁄)⁄
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2017-6-12 19:29:56

znzhou 发表于 2017-6-12 18:45
我也不是谦虚,但是陈老师不知道比我高到哪里去了。

那些说我牛逼的你们还是另请高明吧!

你就继续浪吧
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2017-6-5 13:49:29

vcbear 发表于 2017-6-5 13:11
哈哈,我做的和你们的差不多,不过数据回传显示是在pc上做了个上位机

对,学生就是照你们的思路来做的
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源代码  中级技匠

发表于 2017-6-5 12:35:31

陈老师厉害了!
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2017-6-5 12:42:38


那不是我厉害,是学生牛逼了
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vcbear  中级技匠

发表于 2017-6-5 13:11:08

哈哈,我做的和你们的差不多,不过数据回传显示是在pc上做了个上位机:lol
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2017-6-5 13:49:54

vcbear 发表于 2017-6-5 13:11
哈哈,我做的和你们的差不多,不过数据回传显示是在pc上做了个上位机

抽取水样没有实现
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源代码  中级技匠

发表于 2017-6-5 14:21:12

hnyzcj 发表于 2017-6-5 12:42
那不是我厉害,是学生牛逼了

什么样的老师教出什么样的学生
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安卓机器人  中级技神

发表于 2017-6-6 10:44:10

这学校的学生们有褔了
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2017-6-6 15:36:03

你讲吧,他们天天嗨的狠,只要不学习
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nicho  中级技匠

发表于 2017-6-6 16:36:11

这学校的学生们有褔了
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浮尘。  初级技师

发表于 2017-11-15 13:43:18

大概传输距离多远?
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2017-11-15 13:55:51

空旷几百米没问题
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tngK6rbm  学徒

发表于 2018-10-15 20:31:08

代码的附件没看到啊?
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sean_ygp  学徒

发表于 2018-11-7 10:02:59

很详细,厉害厉害。
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岑剑伟  初级技师

发表于 2019-9-17 11:08:58

无线传回办公室 不是更吊
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hnyzcj  版主
 楼主|

发表于 2019-9-17 14:47:01

岑剑伟 发表于 2019-9-17 11:08
无线传回办公室 不是更吊

已经可以了
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岑剑伟  初级技师

发表于 2019-9-17 15:07:44


怎么做得 可以分享给我吗
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岑剑伟  初级技师

发表于 2019-9-17 15:56:12

图4 是用什么软件画出来的
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DFBJy_ZyMeE  初级技师

发表于 2020-3-19 18:12:12

陈老师,没有看到附件呀?
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