1. ما هو حساس الـ ORP؟

هي اختصار لـ Oxidation-Reduction Potential (جهد الأكسدة والاختزال). ● الوظيفة: يقيس قدرة السائل على أكسدة أو اختزال المواد الأخرى. ● الأهمية: يُستخدم لمعرفة "نظافة" الماء. القيم العالية (الموجبة) تعني أن الماء يحتوي على مواد مطهرة قوية (مثل الكلور) وهو قادر على قتل ● البكتيريا. القيم المنخفضة أو السالبة تعني أن الماء "مختزل" وقد يكون ملوثاً أو يحتوي على مواد عضوية بكثرة.

2. المواصفات الفنية (Specifications)

التالي: ● جهد التشغيل: 5.00 فولت (يفضل مصدر طاقة خارجي مستقر) ● نطاق القياس: من -2000 ميلي فولت إلى +2000 ميلي فولت ● درجة حرارة العمل: 5 إلى 70 درجة مئوية ● الدقة: ±10 ميلي فولت (عند درجة حرارة 25 مئوية) ● وقت الاستجابة: أقل من 20 ثانية ● نوع الموصل: BNC (الوصلة الدائرية المعروفة للكابلات)

3. محتويات النظام (Hardware Components)

التالي: ● القطب (ORP Probe): وهو الجزء الذي يُغمس في الماء، وينتهي بوصلة BNC. ● لوحة المعالجة (Circuit Board): تحول الإشارة الضعيفة من القطب إلى إشارة تماثلية (Analog) يفهمها الأردوينو. ● كابل التوصيل: للربط بين اللوحة ومنفذ الـ Analog في الأردوينو.

4. طريقة التوصيل بالـ Arduino

يتم التوصيل عبر 3 أسلاك: ◄ VCC: يوصل بـ 5 فولت في الأردوينو. ◄ GND: يوصل بالأرضي (GND). ◄ Signal (A): يوصل بالمنفذ التماثلي (مثلاً A1 كما في الكود).

5. شرح الكود البرمجي والمنطق الحسابي

الكود يقوم بثلاث عمليات أساسية: ● أ. أخذ العينات (Sampling): بدل أن يأخذ قراءة واحدة، يأخذ 100 قراءة (كل 20 ميلي ثانية قراءة واحدة) ويخزنها في مصفوفة. هذا يمنع القفزات المفاجئة في الأرقام بسبب التشويش الكهربائي. ● ب. تنقية البيانات (Filtering): يستخدم دالة avergearray التي تقوم بـ:ترتيب القراءات.حذف أعلى قيمة وأقل قيمة.حساب المتوسط للبقية. ● ج. التحويل إلى mV (Equation): المعادلة المستخدمة في الكود هي معادلة خطية تحول الجهد الكهربائي الخارج من اللوحة إلى قيمة ORP حقيقية orpValue = ((30 * (double)VOLTAGE * 1000) - (75 * avergearray(orpArray, ArrayLenth) * VOLTAGE * 1000 / 1024)) / 75 - OFFSET

code

code

نسخ

اقتباس

عرض

تنزيل

	
								#define VOLTAGE 5.00 //system voltage
#define OFFSET 0 //zero drift voltage
#define LED 13 //operating instructions
 
double orpValue;
 
#define ArrayLenth 100 //times of collection
#define orpPin 0 //orp meter output,connect to Arduino controller ADC pin
 
int orpArray[ArrayLenth];
int orpArrayIndex=0;
 
double avergearray(int* arr, int number){
  int i;
  int max,min;
  double avg;
  long amount=0;
  if(number<=0){
    printf("Error number for the array to avraging!/n");
    return 0;
  }
  if(number<5){ //less than 5, calculated directly statistics
  for(i=0;i<number;i++){
    amount+=arr[i];
  }
  avg = amount/number;
  return avg;
  }else{
    if(arr[0]<arr[1]){
    min = arr[0];max=arr[1];
  }
  else{
    min=arr[1];max=arr[0];
  }
  for(i=2;i<number;i++){
    if(arr[i]<min){
      amount+=min; //arr<min
      min=arr[i];
    }else {
      if(arr[i]>max){
        amount+=max; //arr>max
        max=arr[i];
      }else{
        amount+=arr[i]; //min<=arr<=max
      }
    }//if
  }//for
  avg = (double)amount/(number-2);
  }//if
  return avg;
}
 
 
void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED,OUTPUT);
}
 
void loop(void) {
  static unsigned long orpTimer=millis(); //analog sampling interval
  static unsigned long printTime=millis();
  if(millis() >= orpTimer)
  {
    orpTimer=millis()+20;
    orpArray[orpArrayIndex++]=analogRead(orpPin); //read an analog value every 20ms
    if (orpArrayIndex==ArrayLenth) {
    orpArrayIndex=0;
    }
    orpValue=((30*(double)VOLTAGE*1000)-(75*avergearray(orpArray, ArrayLenth)*VOLTAGE*1000/1024))/75-OFFSET; //convert the analog value to orp according the circuit
  }
  if(millis() >= printTime) //Every 800 milliseconds, print a numerical, convert the state of the LED indicator
  {
    printTime=millis()+800;
    Serial.print("ORP: ");
    Serial.print((int)orpValue);
    Serial.println("mV");
    digitalWrite(LED,1-digitalRead(LED));
  }
}

#define VOLTAGE 5.00 //system voltage
#define OFFSET 0 //zero drift voltage
#define LED 13 //operating instructions
 
double orpValue;
 
#define ArrayLenth 100 //times of collection
#define orpPin 0 //orp meter output,connect to Arduino controller ADC pin
 
int orpArray[ArrayLenth];
int orpArrayIndex=0;
 
double avergearray(int* arr, int number){
  int i;
  int max,min;
  double avg;
  long amount=0;
  if(number<=0){
    printf("Error number for the array to avraging!/n");
    return 0;
  }
  if(number<5){ //less than 5, calculated directly statistics
  for(i=0;i<number;i++){
    amount+=arr[i];
  }
  avg = amount/number;
  return avg;
  }else{
    if(arr[0]<arr[1]){
    min = arr[0];max=arr[1];
  }
  else{
    min=arr[1];max=arr[0];
  }
  for(i=2;i<number;i++){
    if(arr[i]<min){
      amount+=min; //arr<min
      min=arr[i];
    }else {
      if(arr[i]>max){
        amount+=max; //arr>max
        max=arr[i];
      }else{
        amount+=arr[i]; //min<=arr<=max
      }
    }//if
  }//for
  avg = (double)amount/(number-2);
  }//if
  return avg;
}
 
 
void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED,OUTPUT);
}
 
void loop(void) {
  static unsigned long orpTimer=millis(); //analog sampling interval
  static unsigned long printTime=millis();
  if(millis() >= orpTimer)
  {
    orpTimer=millis()+20;
    orpArray[orpArrayIndex++]=analogRead(orpPin); //read an analog value every 20ms
    if (orpArrayIndex==ArrayLenth) {
    orpArrayIndex=0;
    }
    orpValue=((30*(double)VOLTAGE*1000)-(75*avergearray(orpArray, ArrayLenth)*VOLTAGE*1000/1024))/75-OFFSET; //convert the analog value to orp according the circuit
  }
  if(millis() >= printTime) //Every 800 milliseconds, print a numerical, convert the state of the LED indicator
  {
    printTime=millis()+800;
    Serial.print("ORP: ");
    Serial.print((int)orpValue);
    Serial.println("mV");
    digitalWrite(LED,1-digitalRead(LED));
  }
}

6. إجراءات المعايرة (Calibration Step-by-Step)

هذه أهم عملية لضمان دقة الحساس: 1- قم بتشغيل الأردوينو مع الكود البرمجي (اجعل الـ OFFSET يساوي 0) 2- افصل القطب (البروب) من اللوحة. 3- اضغط مع الاستمرار على زر المعايرة الموجود على اللوحة الصغيرة. 4- راقب شاشة الكمبيوتر (Serial Monitor). ستظهر لك قيمة (مثلاً: 8mV). 5- خذ هذا الرقم وضعه في الكود مكان الصفر: #define OFFSET 8. 6- أعد رفع الكود للأردوينو. الآن الجهاز "صفر" نفسه داخلياً.

7. تعليمات الصيانة والسلامة (مهم جداً)

انتبه انتبه انتباه !!!!!! ▼ مصدر الطاقة: لا تعتمد على USB الكمبيوتر فقط إذا كنت تريد دقة عالية؛ استخدم محولاً خارجياً 5 فولت. ▼ زر المعايرة: حذارِ من الضغط عليه والقطب (Probe) متصل، فقد يتلف الدائرة الحساسة. ▼ التنظيف: بعد كل قياس، اغسل رأس القطب بماء مقطر. ▼ التخزين: لا تترك رأس القطب يجف أبداً. يجب أن يبقى دائماً في غطاء الحماية الذي يحتوي على سائل التخزين (KCL).

ORP with arduino

محتويات