MIsurare il pH dell’acqua – come ad esempio quella trovata in un pozzo, oppure saggiare la qualità dell’acqua di una sorgente – è un compito che può essere svolto da un geologo ( in questo caso un idrogeologo).
In questo post vediamo come misurare il pH con Arduino, partendo dalla scelta dei componenti fino a fare alcuni test pratici, passando per la scrittura del codice informatico che fa funzionare tutto.
Che cosa è il pH?
Il pH è un parametro fisico che serve ad indicate l’acidità e l’alcalinità di gas e liquidi. Viene espresso con una scala numerica che va da 0 a 14. Un valore pari a 7 indica delle soluzioni neutre.
Esiste un modo rapido per misurare il pH: le cosiddette cartine tornasole. Si tratta di sottili strisce o nastri di carta impregnati di una miscela di diversi indicatori. Quando asciutte sono gialle, mentre quando inzuppate in una soluzione acquosa acida o basica cambiano colore in funzione del pH della soluzione:
La carta pH aiuta a mantenere un buon corpo sano testando molte delle solite sostanze quotidiane, tra cui succo di limone, latte, terreno idratato, saliva, urina, sudore, ecc.
La scala riporta da 1 a 14: 1 - 3 indica una sostanza molto acida, 4 - 6 indica una sostanza acida, 7 indica neutra, 8 - 11 indica alcalinità, 12 - 14 indicano un livello molto alto di alcalinità
Confezione: tabella colori PH 1-14 in ogni confezione, totale 240 pezzi da 3 pack
Le variazioni di colore della striscia reattiva devono essere abbinate alla scala cromatica della scala pH entro circa 15 secondi
Dimensioni: dimensioni approssimative del pacco 70 x 45 mm
In questo post vediamo come costruire un lettore di pH usando Arduino. Di seguito elencherò i componenti da utilizzare, come vanno collegati fra di loro ed il codice che fa funzionare il tutto.
I componenti
Per costruire il misuratore di pH ho usato i seguenti componenti, che si possono comprare comodamente su Amazon:
Scheda ELEGOO UNO R3: è la scheda dotata di microcontrollore, il “cervello” del nostro lettore di pH; LINK AMAZON
Misuratore PH digitale: è la sonda che acquisisce direttamente i valori di pH; LINK AMAZON
Cavetti Jumper: sono i cavetti che servono per collegare i diversi componenti alla scheda Elegoo Uno; LINK AMAZON
Monitor LCD: usiamo questo strumento per visualizzare il valore del pH acquisito; LINK AMAZON
Potenziometro 10K: serve per regolare il contrasto del monitor LCD; LINK AMAZON
I cavetti possono essere collegati fra loro per ottenere la lunghezza che serve.
Materiale: alluminio rivestito di rame. Lunghezza di ogni dupont wire: circa 20cm /8-inch.
Noi abbiamo sempre cura dell’esperienza dei nostri clienti per migliorare i dettagli delle caratteristiche dei nostri prodotti.
Sono inclusi nella confezione: 1x 40-pin cavetti jumper da maschio a femmina, 1x 40-pin cavetti jumper da maschio a maschio, 1x40-pin cavetti jumper da femmina a femmina.
La carta pH aiuta a mantenere un buon corpo sano testando molte delle solite sostanze quotidiane, tra cui succo di limone, latte, terreno idratato, saliva, urina, sudore, ecc.
La scala riporta da 1 a 14: 1 - 3 indica una sostanza molto acida, 4 - 6 indica una sostanza acida, 7 indica neutra, 8 - 11 indica alcalinità, 12 - 14 indicano un livello molto alto di alcalinità
Confezione: tabella colori PH 1-14 in ogni confezione, totale 240 pezzi da 3 pack
Le variazioni di colore della striscia reattiva devono essere abbinate alla scala cromatica della scala pH entro circa 15 secondi
Dimensioni: dimensioni approssimative del pacco 70 x 45 mm
Resistor Assortment Kit: include i valori di resistore più comuni da 10 Ω a 1 MΩ
Resistori assortiti Premium: resistori a film in metallo di alta qualità da ¼ di watt con tolleranza dell'1%
Resistors Variety Pack da 600 pezzi: non dovrai mai preoccuparti di non avere la resistenza specifica necessaria per il tuo circuito
Facile da usare: ogni valore è stato etichettato e confezionato singolarmente, ci sono indicazioni per il codice colore che ti aiutano a leggere la giusta resistenza
Ottima compatibilità: funziona bene con un'ampia varietà di applicazioni, inclusi progetti Arduino e altri esperimenti elettronici ed elettrici
Per l’ordine di questi componenti ho usato Amazon Prime, così da averli subito a portata di mano. Il servizio è stato davvero impeccabile, infatti dopo due giorni mi è stato consegnato tutto! Se vuoi iscriverti prova gratuita di Amazon Prime per 30 giorniclicca qui!
pH e Arduino: come fare i collegamenti
In questo paragrafo vediamo come fare i collegamenti per il nostro lettore di pH. Lo scopo finale è quello di visualizzare sul monitor i valori di pH “catturati” dalla sonda.
Sonda pH
Arduino
VS (CAVETTO ROSSO)
5V
GND (CAVETTO NERO)
GND
CAVETTO GIALLO
A0
Monitor LCD
Arduino
VSS
GND
VCC
5V
RW
GND
V0
POTENZIOMETRO
RS
12
E
11
D4
5
D5
4
D6
3
D7
2
Potenziometro
Arduino
VS
VS
GND
GND
CONTRASTO
V0 LCD
pH e Arduino: come scrivere il codice
Bene, è arrivato il momento di capire come scrivere e caricare il codice, che fa funzionare il nostro lettore di pH, dentro la scheda Ardunio.
Prima di tutto ci serve l’IDLE, il programma made in Arduino che permette la scrittura dei codici e il loro caricamento all’interno dei microcontrollori. Lo puoi scaricare da questo link.
Se non sei molto pratico del mondo di Arduino ti consiglio il seguente manuale.
Cliccando qui puoi copiare/scaricare il codice per il nostro misuratore di pH.
Rivolgiamo un pò di attenzione alle riga 23: quel numero, 6.1, serve per tarare la sonda! Qui entrano in gioco le strisce tornasole: riempiamo un bicchiere con, ad esempio, dell’aceto. Inzuppiamo una cartina tornasole al suo interno e una volta estratta vediamo che colore assumerà.
Adesso, dopo aver caricato il codice all’interno del microcontrollore, immergiamo la sonda nell’aceto e vediamo se il valore che ci restituisce il monitor è uguale a quello della cartina tornasole ( circa 3).
Se il valore è simile ok, altrimenti dobbiamo cambiare ( nel mio caso l’ho già fatto) il numero, in modo da tarare la sonda.
Una volta tarata la sonda il nostro misuratore di pH è pronto per essere usato!