Medidor de pH - conexão dos componentes e detalhes de implementação

pH significa “potencial hidrogeniônico”, uma escala utilizada para medir acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma determinada solução. Tamanha é sua importância, que a determinação do pH é realizada em laboratórios de controle de qualidade em diversas indústrias, como a indústria química, de alimentos, bebidas, de cosméticos, farmacêutica, análises clínicas e até no controle da preservação do meio ambiente.

Neste post veremos um novo projeto desenvolvido no meu local de trabalho (campus da UNESP Sorocaba - Instituto de Ciências e Tecnologia de Sorocaba) para atender uma demanda de construção de um medidor de pH utilizando Arduino, com base neste projeto:

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jchemed.7b00479

Fizemos adaptações no projeto para utilizar o módulo de leitura pH PH-4502C e o eletrodo que vem junto com ele :

https://www.usinainfo.com.br/outros-sensores-arduino/sensor-de-ph-arduino-modulo-de-leitura-5316.html

Os demais componentes utilizados são:

- Arduino Nano

- Sensor de temperatura DHT11

- Display OLED 0.91

- Módulo Bluetooth HC-06:

- Protoboard 830 pontos:

- Conector P4 fêmea com borne para fonte de alimentação externa:

- Fonte de alimentação externa 9V:

- Jumpers Dupont macho-macho e macho-fêmea:

A figura abaixo mostra os componentes conectados:

Detalhes da implementação:

1) Alimentação externa: para fornecer tensão constante próxima dos 5V necessários para o sensor foi utilizada fonte de alimentação externa de 9V, ligando o positivo do conector P4 na entrada Vin do Arduino e o negativo no pino GND. O interessante é que também é possível conectar uma bateria de 9V usando um jack apropriado. É importante salientar que não é recomendado utilizar alimentação pela USB do Arduino por apresentar geralmente valores bem abaixo dos 5V necessários.
2) Foi utilizado um display OLED 0.91 para visualizar os valores de pH e temperatura. A alimentação do display é de 3.3V e o VCC do display é conectado ao pino 3V3 do Arduino.
3) DHT11: ligar normalmente o sensor DHT11 (não esquecendo do resistor de 10K entre o pino de DATA e o VCC). O pino de DATA está conectado na porta D2 do Arduino.
4) Módulo Bluetooth: o módulo Bluetooth está utilizando os pinos TX e RX do Arduino. Optamos por utilizar os mesmos pinos da comunicação serial padrão do Arduino para simplificar. Para fazer o upload do código através do cabo USB serial do Arduino basta desplugar o módulo da protoboard.
5) Sensor pH: o sensor é alimentado com 5V, a leitura de pH se dá pelo pino Po do módulo pH e este é conectado no pino A0 do Arduino. Os dois pinos de terra (alimentação e do eletrodo) são ligados no  GND do Arduino.

A imagem abaixo mostra o projeto como ficou:

 


No próximo post veremos o código do projeto e seus detalhes. Até a próxima!