digi_cow 发表于 2018-8-1 17:00:13

喝可乐=喝洁厕灵?让小米的PH电子“试纸”告诉你真相

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!



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?

然后ASH放了一张图上来。

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。


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?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。
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。扩展板正面,可以看到板载的24颗RGB LED和麦克风。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。

micro:mate使用的是Q弹有力PogoPinRGB灯环扩展板则把螺母直接嵌入到了PCB中。


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。正面贴有绝缘纸螺丝拧入时,会接触到金手指,由此实现和扩展板的电路连接。安装完毕后的样子与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。
电极特写,泡在保护液中。
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。

传感器和转接板通过BNC接口连接。

啥叫BNC接口?搜索了下:
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)。传感器连接到扩展板P1接口由于板载麦克风复用P1口,需要将麦克风禁用。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)。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”。
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、洁厕灵首先测下自来水,以便参照。读数是436,RGB灯环终点颜色——淡蓝接着是可口可乐,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)    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。白猫洗洁精,传感器读数364,RGB灯环终点色绿色。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。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


读数464,RGB灯环终点指示灯为蓝色虚化下突出下灯效最后一个检测对象是洗衣服用的肥皂读数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
https://imgcache.qq.com/tencentvideo_v1/playerv3/TPout.swf?max_age=86400&v=20161117&vid=n0741158795&auto=0

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
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。{:5_190:}凑了个心愿单,感兴趣的小伙伴的可点击前往购买套件https://mc.dfrobot.com.cn/data/attachment/forum/201806/04/090835b6x887753eemxe9u.gif小米趣玩micro:bit[微课]小米趣玩micro:bit 01 HELLO,DIMI !
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[*][红汽车历险记] 01 红汽车跑起来
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rzyzzxw 发表于 2018-8-3 08:08:22

狄老师项目,每个都是精品。{:5_148:}

digi_cow 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{:5_140:}

rzyzzxw 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。{:5_151:}

digi_cow 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

花木君 发表于 2018-8-20 11:27:55

ph计怎么校准?

gada888 发表于 2018-8-24 17:04:41

好教程,果断收藏

20060606 发表于 2020-7-15 18:04:55

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

同意同意

edumaker 发表于 2020-7-25 17:49:01

超级赞,好喜欢

jfMTScEaoh0s 发表于 2022-2-12 14:11:08

你没校准吧……

赤星三春牛! 发表于 2022-2-12 15:19:39

好棒哦!

赤星三春牛! 发表于 2022-2-12 15:20:42

必须赞!

赤星三春牛! 发表于 2022-2-12 15:21:44

厉害厉害!

赤星三春牛! 发表于 2022-2-12 15:22:48

真是精品!

俺是胡胡 发表于 2022-8-11 12:59:21

精品66666666

大哥哥 发表于 2022-8-11 18:36:11

好教程,收藏精品 謝謝你

俺是胡胡 发表于 2022-8-12 15:08:01

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