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基于STM32的盲人用水净化测试装置

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点点&木木 发布时间:2019-3-21 09:14
本帖最后由 点点&木木 于 2019-4-12 11:13 编辑

一种用于视障人士的便携式设备,可帮助他们确定饮用水的净化水平。
1.jpg



这个项目中使用的东西
硬件组件
STMicroelectronics STM32VLDISCOVERY
该系统的主控制器板。    ×     1      
DFRobot电导率传感器     ×    1      
扬声器:0.25W,8欧姆        ×     1      
SparkFun按钮开关12mm   ×    1


手动工具和制造机器
热胶枪(通用)     
烙铁(通用)


摘要
提供了一种用于视障人士的便携式装置,其帮助他们确定饮用水的净化水平。没有水,生命就不存在,这意味着水就是生命。与普通人相比,视障人士或盲人的生活方式过于具有挑战性。由于他们失明,他们一生都面临着巨大的麻烦。智能和移动设备总是试图减少他们的麻烦。在这个项目中,我们为他们提供了一种智能设备,用于根据电导率特性确定饮用水的纯度水平。


介绍
视力障碍是许多人在世界各地的这种身体残疾之一。根据世界卫生组织(WHO)的统计,全球有2.53亿人患有某种视力障碍,约有11亿人患有近视障碍[1]。其中3600万人完全失明,其余患者均患有中度视力障碍[1]。大约81%的视障人士年龄在50岁以上,1900万人患有年龄小于15岁的视力障碍[2]。由于失明,他们在日常生活中面临着巨大的麻烦。他们充满了情绪困扰和痛苦[3]。就业部门不欢迎他们。在爱尔兰,只有16%的盲人在工作。41.36%和33%的盲人分别去英国,澳大利亚和加拿大工作[4]。南亚地区的发展中国家的数字要低得多。
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.png 2.jpg
区域视障人士[2]。



系统描述
系统使用电导率探头收集水的电导率信息。根据电导率测量,我们确定水质。通过比较电导率读数和标准读数(REF)确定水质。根据水的质量等级播放音频消息。该装置有助于绑定人员确定饮用水的质量水平。
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.png 3.jpg
deveic的概念设计


便携式系统的方框图如下:
4.jpg
系统框图


5.1.jpg



5.2.jpg



构建设备
该装置的主要部分是电导率探头。我们开发了自己的电导率探头。探针测量水的电导率。根据电导率值,我们确定TDS值。TDS值的数学计算如下:
6.jpg
电导率电路


从Volatge分频器规则我们知道:
V out = (R2 × V in)/ (R1 + R2)
这里Vout是我们已知值电阻器R1上的电压降,Vin是输入电压,在我们的情况下是5V。5V由微控制器的输出引脚产生。如果我们用Vout代替Vin,我们可以得到水中的电压降。现在我们可以通过分压器规则来确定水的阻力,这给出了以欧姆为单位的水阻力。
R2 = (R1 × V out) /(V in − V out)
我们知道电导率是欧姆的倒数,现在我们可以以微西门子/厘米为单位获得电导率。
microSiemens =  (1.0 / (resistance / 1000000))
从微西门子我们现在可以获得TDS的配方
TDS =  (500 × microSiemens) / 1000
这里TDS因子或ppm(百万分率)是0.5或称为TDS / PPM 500.TDS 640,700用于其他类型的解决方案。例如,ppm 640用于基于KCl的溶液。500主要用于适用于饮用水的NaCl溶液。


TDS计算算法
1:开始
2:设置输入和输出引脚
步骤3 :从微控制器向EC探头输出5V电压
步骤4通过输入引脚获得电阻器的压降
步骤6 :使用分压器规则计算水中的电压降
7:计算阻力
步骤8 :从电阻计算微西门子/厘米的电导率
步骤9根据电导率计算TDS
步骤10根据TDS值做出正确的决定
步骤11 :播放关于TDS值的音频消息
探头和按钮与Discovery板连接。按钮处理中断; 通过按下按钮进行测量,否则不进行测量。锂电池在此用作主电源。

准备开发环境(IDE
使用Ada编程语言刷新发现板。要开始编程,您需要使用GNAT CommunityEdition安装发现板驱动程序和GPS IDE。
7.jpg


出版物
该项目是我们之前出版物的修改版本,如下所示:
Citation @article{UDDIN2018,title = {Design and development of smart water purification level tester for visually impaired person},journal = {Proceedings of 2018 the 8th International Workshop on Computer Science and Engineering, WCSE 2018},year = {2018},pages = {818-822},author = {Uddin, M.S. and Olip, A.H. and Khabbab Hossain Tusher, Md.}}

参考
1. Bourne,Rupert RA,et al。全球流行的失明,远距离和近视力障碍的幅度,时间趋势和预测:系统评价和荟萃分析。柳叶刀全球卫生5.9(2017):e888-e897。
2.世界卫生组织(世卫组织)。关于视力损害的全球数据2010年。世界卫生组织报告。2012年,世卫组织/ NMH / PBD /12.01。
丽莎拉帕波特。视力障碍与较差的生活质量有关。


原理图

8.png




收藏 评论1 发布时间:2019-3-21 09:14

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1个回答
hejun96 回答时间:2020-2-27 20:45:26
有源程序能分享下吗?

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意法半导体微控制器和微处理器拥有广泛的产品线,包含低成本的8位单片机和基于ARM® Cortex®-M0、M0+、M3、M4、M33、M7及A7内核并具备丰富外设选择的32位微控制器及微处理器


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