Tutorial do KIT - Para analisar a qualidade da água

KIT - Para analisar a qualidade
da água
Kit desenvolvido por: Aplicação por:
Grupo3: Grupo 5:
Alexandre Bértolo Rodrigo Ervilha
Diogo Carvalhana

TUTORIAL
I Parte - Ligação LCD 2
Material: 2
Ligações: 2
Código: 2
II Parte - Ligação sensor de temperatura e humidade 3
Material: 3
Ligações: 3
Código: 3
III Parte - Ligação LEDs 4
Material: 4
Ligações: 4
Código: 4
IV Parte - Botão 5
Material: 5
Ligações: 5
Código: 6
V Parte - Sensor de temperatura da água 6
Material: 6
Ligações: 7
Código: 7
VI Parte - Medidor de pH 8
Material: 8
Ligações: 8
Código: 8
VII Parte - Sensor de turbidez 10
Material: 10
Ligações: 11
Código: 11
VIII Parte - Sensor de conductividad 12
Material: 12
Ligações: 12
Código: 12
IX Parte - Juntar todo o codigo 14
Código:
X Final - Incluir as bibliotecas para funcionar 14
1

TUTORIAL

I Parte - Ligação LCD
Material:
Arduino uno LCD BreadBoard Potênciometro 10k
Ligações:
Código:
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
void setup() {
lcd.begin(16, 2);
lcd.print("hello, world!");
}
2

TUTORIAL
void loop() {
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(millis() / 1000);
}
II Parte - Ligação sensor de temperatura e humidade
Material:
DTH 22
Ligações:
Código:
#include <DHT.h>
#define DHTPIN 7
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
int chk;
float hum;
float temp;
void setup(){
Serial.begin(9600);
3

TUTORIAL
dht.begin();
}
void loop(){
hum = dht.readHumidity();
temp= dht.readTemperature();
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(hum);
Serial.print(" %, Temp: ");
Serial.print(temp);
Serial.println(" Celsius");
delay(2000);
}
III Parte - Ligação LEDs
Material:
Led Vermelho Led Amarelo Led Verde Resistor de 220 ohm
Ligações:
Código:
int ledVermelho = 8;
int ledAmarelo = 9;
4

TUTORIAL
int ledVerde = 10;
void setup() {
pinMode(ledVermelho, OUTPUT);
pinMode(ledAmarelo, OUTPUT);
pinMode(ledVerde, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(ledVerde, LOW);
digitalWrite(ledVermelho, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledVermelho, LOW);
digitalWrite(ledAmarelo, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(ledAmarelo, LOW);
digitalWrite(ledVerde, HIGH);
delay(100);
}
IV Parte - Botão
Material:
Push Button Resistor de 10 kohm
Ligações:
5

TUTORIAL
Código:
const int buttonPin = 1;
const int ledVermelho = 8;
const int ledAmarelo = 9;
const int ledVerde = 10;
int buttonState = 0;
void setup() {
pinMode(buttonPin, INPUT);
}
void loop() {
buttonState = digitalRead(buttonPin);
if (buttonState == HIGH) {
} else {
}
}
V Parte - Sensor de temperatura da água
Material:
Waterproof sensor 4.7 kohm resistor
6

TUTORIAL
Ligações:
Código:
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 13
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
void setup(void)
{
Serial.begin(9600);
Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");
sensors.begin();
}
void loop(void)
{
Serial.print("Requesting temperatures...");
sensors.requestTemperatures();
Serial.println("DONE");
Serial.print("Temperature for the device 1 is: ");
Serial.println(sensors.getTempCByIndex(0));
Serial.print("celsius");
}
7

TUTORIAL
VI Parte - Medidor de pH
Material:
Ph sensor
Ligações:
Código:
#define SensorPin A2
#define Offset 0.00
#define LED 10
#define samplingInterval 20
#define printInterval 200
#define ArrayLenth 40
int pHArray[ArrayLenth];
int pHArrayIndex=0;
void setup(void){
pinMode(LED,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
8

TUTORIAL
Serial.println("pH meter experiment!");
}
void loop(void){
static unsigned long samplingTime = millis();
static unsigned long printTime = millis();
static float pHValue,voltage;
if(millis()-samplingTime > samplingInterval){
pHArray[pHArrayIndex++]=analogRead(SensorPin);
if(pHArrayIndex==ArrayLenth)pHArrayIndex=0;
voltage = avergearray(pHArray, ArrayLenth)*5.0/1024;
pHValue = 3.5*voltage+Offset;
samplingTime=millis();
}
if(millis() - printTime > printInterval)
{
Serial.print("Voltage:");
Serial.print(voltage,2);
Serial.print(" pH value: ");
Serial.println(pHValue,2);
digitalWrite(LED,digitalRead(LED)^1);
printTime=millis();
}
}
double avergearray(int* arr, int number){
int i;
int max,min;
double avg;
long amount=0;
if(number<=0){
Serial.println("Error number for the array to avraging!/n");
return 0;
}
if(number<5){
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{
9

TUTORIAL
min=arr[1];max=arr[0];
}
for(i=2;i<number;i++){
if(arr[i]<min){
amount+=min;
min=arr[i];
}else {
if(arr[i]>max){
amount+=max;
max=arr[i];
}else{
amount+=arr[i];
}
}
}
avg = (double)amount/(number-2);
}
return avg;
}
VII Parte - Sensor de turbidez
Material:
Sensor de Turbidez
10

TUTORIAL
Ligações:
Código:
int ledPin = 10;
int sensor_in = A4;
void setup(){
pinMode(sensor_in, INPUT);
}
void loop(){
if(digitalRead(sensor_in)==LOW){
digitalWrite(ledPin, HIGH);
}else{
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
float sensorValue = analogRead(A4);
float voltage = sensorValue * (5.0 / 1024.0);
Serial.print("Voltage:");
Serial.print(voltage,2);
Serial.print(" NTU value: ");
Serial.println(sensorValue);
delay(500);
}
11

TUTORIAL
VIII Parte - Sensor de conductividad
Material:
Sensor de conductividade
Ligações:

Código:
#define StartConvert 0
#define ReadTemperature 1
const byte numReadings = 20;
byte ECsensorPin = A1;
byte DS18B20_Pin = 13;
12

TUTORIAL
unsigned int
AnalogSampleInterval=25,printInterval=700,tempSampleInterval=850;
unsigned int readings[numReadings];
byte index = 0;
unsigned long AnalogValueTotal = 0;
unsigned int AnalogAverage = 0,averageVoltage=0;
unsigned long AnalogSampleTime,printTime,tempSampleTime;
float temperature,ECcurrent;
OneWire ds(DS18B20_Pin);
void setup() {
Serial.begin(9600);
for (byte thisReading = 0; thisReading < numReadings;
thisReading++)
readings[thisReading] = 0;
TempProcess(StartConvert);
AnalogSampleTime=millis();
printTime=millis();
tempSampleTime=millis();
}
void loop() {
if(millis()-AnalogSampleTime>=AnalogSampleInterval)
{
AnalogValueTotal = AnalogValueTotal - readings[index];
readings[index] = analogRead(ECsensorPin);
AnalogValueTotal = AnalogValueTotal + readings[index];
index = index + 1;
if (index >= numReadings)
index = 0;
AnalogAverage = AnalogValueTotal / numReadings;
}
if(millis()-tempSampleTime>=tempSampleInterval)
{
temperature = TempProcess(ReadTemperature);
}
if(millis()-printTime>=printInterval)
{
printTime=millis();
averageVoltage=AnalogAverage*(float)5000/1024;
13

TUTORIAL
Serial.print("Analog value:");
Serial.print(AnalogAverage);
Serial.print(" Voltage:");
Serial.print(averageVoltage);
Serial.print("mV ");
Serial.print("temp:");
Serial.print(temperature);
Serial.print("^C EC:");
float TempCoefficient=1.0+0.0185*(temperature-25.0);
float CoefficientVolatge=(float)averageVoltage/TempCoefficient;
if(CoefficientVolatge<150)Serial.println("No solution!");
else if(CoefficientVolatge>3300)Serial.println("Out of the
range!");
else
{
if(CoefficientVolatge<=448)ECcurrent=6.84*CoefficientVolatge-64.32;
else
if(CoefficientVolatge<=1457)ECcurrent=6.98*CoefficientVolatge-127;
else ECcurrent=5.3*CoefficientVolatge+2278;
ECcurrent/=1000;
Serial.print(ECcurrent,2);
Serial.println("ms/cm");
}
}
IX Parte - Juntar todo o codigo
Código:
// biblioteca
#include <LiquidCrystal.h>
#include <DHT.h>
#include <DallasTemperature.h>
// estado do botão
int btnEstado = 0;
// defenir pinos
const int btnPin = 1;
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
#define DHTPIN 7
int ledVermelho = 8;
14

TUTORIAL
int ledAmarelo = 9;
int ledVerde = 10;
#define ONE_WIRE_BUS 13
#define SensorPin A2
int sensor_in = A4;
byte ECsensorPin = A1;
byte DS18B20_Pin = 13;
// define o tipo de sensor
#define DHTTYPE DHT22
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature aguatemp(&oneWire);
#define Offset 0.00
#define samplingInterval 20
#define pI 20
#define ArrayLenth 40
#define StartConvert 0
#define ReadTemperature 1
const byte numReadings = 20;
unsigned int
AnalogSampleInterval=20,printInterval=20,tempSampleInterval=20;
unsigned int readings[numReadings];
byte index = 0;
unsigned long AnalogValueTotal = 0;
unsigned int AnalogAverage = 0,averageVoltage=0;
unsigned long AnalogSampleTime,printTime,tempSampleTime;
float temperature;
float ECcurrent;
OneWire ds(DS18B20_Pin);
// variveis
int counter = 1;
int chk;
float arhum;
float artemp;
int pHArray[ArrayLenth];
int pHArrayIndex = 0;
float aguaph;
float conductividade;
int conducorrent;
// function para pH
double avergearray(int* arr, int number) {
int i;
int max, min;
15

TUTORIAL
double avg;
long amount = 0;
if (number <= 0) {
return 0;
}
if (number < 5) {
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;
min = arr[i];
} else {
if (arr[i] > max) {
amount += max;
max = arr[i];
} else {
amount += arr[i];
}
}
}
avg = (double)amount / (number - 2);
}
return avg;
}
// function para conductividade
float TempProcess(bool ch)
{
static byte data[12];
static byte addr[8];
static float TemperatureSum;
if(!ch){
if ( !ds.search(addr)) {
ds.reset_search();
16

TUTORIAL
return 0;
}
if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {
return 0;
}
if ( addr[0] != 0x10 && addr[0] != 0x28) {
return 0;
}
ds.reset();
ds.select(addr);
ds.write(0x44,1);
}
else{
byte present = ds.reset();
ds.select(addr);
ds.write(0xBE);
for (int i = 0; i < 9; i++) {
data[i] = ds.read();
}
ds.reset_search();
byte MSB = data[1];
byte LSB = data[0];
float tempRead = ((MSB << 8) | LSB);
TemperatureSum = tempRead / 16;
}
return TemperatureSum;
}
// preparação dos pinos
void setup(void) {
// pin do botão
pinMode(btnPin, INPUT);
// inicia o lcd
lcd.begin(16, 2);
// inicia o sensor
dht.begin();
// pin dos ldes
17

TUTORIAL
// inicia o sensor de temperatura da agua
aguatemp.begin();
// inicia o sensor de turbidez
pinMode(sensor_in, INPUT);
}
// codigo
void loop(void) {
// le o estado do botão e verifica se é precionado ou não
btnEstado = digitalRead(btnPin);
if (btnEstado == HIGH) {
counter = counter + 1;
}
// le os valores do sensor de ar temp/hump
arhum = dht.readHumidity();
artemp = dht.readTemperature();
// le os valores do sensor de temp da agua
aguatemp.requestTemperatures();
// le os valores de ph
static unsigned long samplingTime = millis();
static unsigned long printTime = millis();
static float pHValue, voltage;
if (millis() - samplingTime > samplingInterval)
{
pHArray[pHArrayIndex++] = analogRead(SensorPin);
if (pHArrayIndex == ArrayLenth)pHArrayIndex = 0;
voltage = avergearray(pHArray, ArrayLenth) * 5.0 / 1024;
pHValue = 3.5 * voltage + Offset;
samplingTime = millis();
}
if (millis() - printTime > pI)
{
aguaph = pHValue ;
printTime = millis();
}
// le os valores de turbidez
int aguaturb = analogRead(A4);
// le os valores do sensor de conductividade
if(millis()-AnalogSampleTime>=AnalogSampleInterval)
{
AnalogValueTotal = AnalogValueTotal - readings[index];
18

TUTORIAL
readings[index] = analogRead(ECsensorPin);
AnalogValueTotal = AnalogValueTotal + readings[index];
index = index + 1;
if (index >= numReadings)
index = 0;
AnalogAverage = AnalogValueTotal / numReadings;
}
if(millis()-tempSampleTime>=tempSampleInterval)
{
temperature = TempProcess(ReadTemperature);
}
if(millis()-printTime>=printInterval)
{
printTime=millis();
averageVoltage=AnalogAverage*(float)5000/1024;
conducorrent = averageVoltage;
float TempCoefficient=1.0+0.0185*(temperature-25.0);
float CoefficientVolatge=(float)averageVoltage/TempCoefficient;
if(CoefficientVolatge<10)
conductividade = 0.00;
else if(CoefficientVolatge>3300)
conductividade =0.00;
else
{
if(CoefficientVolatge<=448)ECcurrent=6.84*CoefficientVolatge-64.32;
else
if(CoefficientVolatge<=1457)ECcurrent=6.98*CoefficientVolatge-127;
else ECcurrent=5.3*CoefficientVolatge+2278;
ECcurrent/=1000;
conductividade = ECcurrent;
}
}
// menu
switch (counter) {
// lcd temperatura e humdidade do ar
case 1:
lcd.print("Ar-Hum: ");
lcd.print(arhum);
19

TUTORIAL
lcd.print("%");
lcd.print(" ");
lcd.print("Ar-Temp: ");
lcd.print(artemp);
lcd.print((char)223);
lcd.print("C");
lcd.print(" ");
if (artemp < 23 ) {
} else if (artemp < 30) {
} else {
}
break;
// lcd temperadura da agua
case 2:
lcd.print("Agua-Temperatura: ");
lcd.print(" ");
lcd.print(" ");
lcd.print(aguatemp.getTempCByIndex(0));
lcd.print((char)223);
lcd.print("C");
lcd.print(" ");
if (aguatemp.getTempCByIndex(0) < 23 ) {
} else if (aguatemp.getTempCByIndex(0) < 30) {
} else {
20

TUTORIAL
}
break;
case 3:
lcd.print("Agua-PH: ");
lcd.print(" ");
lcd.print(" ");
lcd.print(aguaph);
lcd.print("pH");
lcd.print(" ");
if (aguaph < 5 ) {
} else if (aguaph < 10) {
} else {
}
break;
case 4:
lcd.print("Agua-Turbidez: ");
lcd.print(" ");
lcd.print(" ");
lcd.print(aguaturb);
lcd.print("NTU");
lcd.print(" ");
if (aguaturb < 50 ) {
} else if (aguaturb < 150) {
} else {
21

TUTORIAL
}
break;
case 5:
lcd.print("Agua-Condut: ");
lcd.print(" ");
lcd.print(conductividade);
lcd.print("ms/cm");
lcd.print(" ");
lcd.print(conducorrent);
lcd.print("mV");
lcd.print(" ");
if (conductividade < 5 ) {
} else if (conductividade < 10) {
} else {
}
break;
default:
counter = counter - 5;
break;
}
}
22

TUTORIAL
X - Incluir as bibliotecas para funcionar
1. No projeto deverá ir em Sketch - Incluir biblioteca - Adicionar .zip
2. Incluir todas as bibliotecas necessárias para este projecto repetindo o processo
várias vezes.
23

TUTORIAL
XI - Aplicação para guardar dados

1. Design:
Para fazer a aplicação utilizou-se o
App Inventor 2.

Completamente gratis.

2. Arrastar 3 table arrangement para a tela.

24

TUTORIAL
3. Separar as informações
a. Data e Local
b. Dados a guardar
c. Botões
4. Adicionar colunas e linhas

5. Renomear para se poder orientar melhor

No canto inferior direito existe as
opções apagar e renomear.

Podem consultar o tutorial em
https://www.slideshare.net/projetosaeb/tutorial-aplicao-registo-de-dados

25

TUTORIAL
The end
Enjoy your project ;)
26

Tutorial do KIT - Para analisar a qualidade da água

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