Medidor de pH para cerveza - Parte 1: Hardware

Dificultad: Difícil.

Tiempo aproximado: 3 horas.

Coste: 20 - 50€.

Utilidad: Útil

¿Arto de los medidores de pH baratos? En mi caso sí, y por eso decidí fabricarme mi propio medidor pH, donde si alguna vez falla o se estropea la sonda, solo tenga que comprar una nueva y que esta sea determinante para la calidad de la medición.

El proyecto define un medidor de pH mediante Arduino al que le he añadido una serie de mejoras para que sea más práctico: un soporte para que sea más cómodo, una batería para que sea portable, y tres pulsadores configurados para que no sea necesario acceder a la placa Arduino cada vez que necesitemos recalibrarlo.

-Se instalará de modo que la sonda de temperatura y la de pH queden cercanas para así toma la misma medida a la vez.

- Con un soporte para hacerlo más práctico y cómodo de utilizar, así como con una batería para que podamos transportarlo y usarlo sin tener que están pendientes de conectarlo a un punto de luz.

-Los pulsadores instalados, se han configurado con secuencia para que no puedan actuar por una pulsación errónea.

Pulsador 1 + Pulsador 2: Calibrado en 4pH.

Pulsador 1 + Pulsador 3: Calibrado en 7pH.

Pulsador 2 + Pulsador 3: Borrado del calibrado.

- Se deja libre la entrada digital 10, por si se quisiera ampliar con un nuevo pulsador y nuevas secuencias de pulsación.


Las opciones extras no son necesarias para el funcionamiento básico del proyecto.

Materiales:

- Arduino nano. Coste aproximado: 3€ [eBay] [Aliexpress]

- Sonda de pH con conexión BNC. (En mi caso 4502C). Coste aproximado: 10 a Max. calidad de la sonda. [eBay] [Aliexpress]

- Módulo regulador de detección de valor de PH. Coste aproximado: 5€. [eBay] [Aliexpress]

- sonda de temperatura DS18B20. Coste aproximado: 2€. [eBay] [Aliexpress]

- Modulo LCD Display 20x4. Coste aproximado: 3€. [eBay] [Aliexpress]

- *LCD Display 1602 24x4 con I2C. (Opcional) Coste aproximado: 4€. [eBay] [Aliexpress]

Caja Estanca. Coste aproximado: 5€. [eBay]

Cables Gpios. Coste aproximado: 1€. [Aliexpress]

1 Resistencia 220 Ohmios: Coste aproximado: 1€. [eBay] [Aliexpress]

1 Resistencia 1 KOhmio. Coste aproximado: 1€. [eBay] [Aliexpress]

3 Resistencias 4,7 KOhmios. Coste aproximado: 1€. [eBay] [Aliexpress]

Extra:

Soporte microscopio digital.. Coste aproximado: 6€. [Aliexpress]

3 micro pulsadores. Coste aproximado: 2€. [eBay] [Aliexpress]

1 Interruptor para la caja estanca. Coste aproximado: 1€. [eBay] [Aliexpress]

Batería 18650. Coste aproximado. 3€. [eBay] [Aliexpress]

Placa de carga de batería. Para batería 18650. Coste aproximado: 2€.  [Aliexpress]

Soluciones de calibrado, de valores 4pH, 7pH y 10 pH [eBay] [Aliexpress]

Costo total básico: 30€.

Coste completo: 45€.


En mi caso tanto la caja estanca, la batería, el módulo de carga, las resistencias, y los cables de los gpios los tenía en stock de los proyectos habituales.

 

Esquema básico del proyecto:

*Esquema versión reducida con Display I2C (beta*)

Leyenda de las conexiones:

- Display LCD versión sin I2C:

VSS: GND

VDD: +5V

V0: Resistencias 1kohmio + 220 kOhmios.

RS: D2

RW: GND

E: D3

D4: D4

D5: D5

D6: D6

D7: D7

- Display LCD versión con I2C*:

VSS: GND

VDD: +5V

SDA: A4

SCL: A5

 

- Modulo conexión BNC:

V+: +5V

G: GND

Po: A0


- Sonda DS1820b:

Rojo: +5V

Amarillo: D12

Negro: GND

Resistencia entre +5V y Amarillo.


- Pulsador 1:

+5V

D8

Resistencia entre D8 y GND


- Pulsador 2:

+5V

D9

Resistencia entre D9 y GND

- Pulsador 3:

+5V

D10

Resistencia entre D10 y GND


Las pulsadores los tenemos instalados en modo "pull-down" para que funcionen correctamente con resistencias de 4,7KOmhios, pero cualquier resistencia entre 1 y 10 KOhmios nos tendria que funcionar tambien.



Para la sonda de temperatura utilice un conector que llaman "de aviador" modelo GX12 de cuatro pines, aunque solo son necesarios tres pines de los cuatro, es el estandar que utilizo.




conexiones Arduino

Conexiones LCD

Instalación con brazo extensible

Segunda parte: Programación y Calibrado del medidor de pH. [link!]

*Actualización 17/07/2020: Estoy estudiando en modificar las conexiones del Display LCD a traves de un bus I2C, ya que si esta alimentado el display a través de la batería baja el brillo que aunque se ven las mediciones correctamente, se ve mejor el display a través de alimentación 5V del Arduino.

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7 Comentarios

  1. Buenos días, acabo de descubrir este blog y es espectacular. Voy a empezar a trabajar en alguna cosa que tenía en mente. Es muy reconfortante ver que a otras personas también les surgieron las mismas dudas que las que tenía yo. Lo ideal para mí es que ya tengo donde "copiar" algunos proyectos. Por tanto, mi más sincero agradecimiento, gracias.
    Todos los componentes parece que vienen con pines para enchufar los cables gpios hembras. Despues para los pulsadores usaste fastons. Me queda una duda, como hiciste las uniones de las resistencias a los cables?.
    Se podría hacer este mismo phmetro, pero enchufandolo a electricidad? si es así, podrías decirme un enlace para verlo?
    uno de los enlaces está mal: el de la placa de carga de batería es el mismo que el de la batería.
    Gracias de antemano

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    1. Buenos días.
      ¡Muchas gracias lo primero por el interés! te comento, las uniones de la resistencia las realice soldando y dejándolo curioso mediante un tubo retráctil
      Para alimentarlo a través de alimentación es tan fácil como alimentarlo a través de un “cargador” de móvil de 5v al puerto del Arduino (mini usb), y no colocar la pila 18650 y el módulo de carga, realmente su uso es mejor con alimentador (y si lo calibras con alimentador lo deberías de usar con alimentador ya que el voltaje influye en las mediciones).
      No tengo enlaces externos ya que este proyecto DIY lo hice desde cero, pero podría intentar actualizar con alguna foto extra.
      Para el display si te recomiendo instalarlo con un módulo I2C ahorraras bastantes conexiones.
      Un saludo!

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  2. Gracias por la respuesta. Voy a hacerlo con un cargador de movil. Tengo dos preguntas si me permites.
    1.- las resistencias: si son de 220 oh--- son las de 220R, no? y las otras son las de 1 kohmio-- 1K. es solo para cerciorarme.
    2.- con el modulo I2C, podrías ponerme como sería el cableado, ya que de los 16 pins acaban sólo en 4 y otro de enganche doble.
    Me vendría muy bien si pusieras más fotos del interior, porque las fotos aclaran mucho del cableado y donde unir las resistencias.
    un saludo, gracias.

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    1. Pregunta sin problemas!. Si, las resistencias son como comentas. Dame unos días y adjunto los esquemas y alguna fotografía más. Un saludo!

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    2. Buenos días, sólo era para recordarte que si podrías poner un esquema del cableado. Ya tengo el material y me faltaría un poco de iluminación. gracias de antemano.
      Estaba pensando que igual con ardino se podría hacer una máquina de priming. Estuve mirando en aliexpress y existen unas que tienen una cinta para que se mueva la botella hasta el punto indicado y ahí se llena con la cantidad de solución que se desee mediante un contador. Es una idea, si se me permite. un saludo

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    3. Buenos días.
      Disculpa, ya tienes el esquema y el archivo de configuración modificado subido, en su día lo hice pero lo tenía pendiente de subir porque cuando me puse a revisarlo empecé a pensar en más mejoras y estoy montando una versión V2.
      ¡Se permite cualquier idea! mándame si quieres el enlace lo que me cuentas por correo y lo miro a ver si se puede estudiar.
      ¡Un Saludo!

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    4. Gracias, no se si esperar al 2.0....
      te pongo el enlace, pero si pones maquina de llenado de líquidos automática ya te sale, esta que te pongo tiene video.

      https://es.aliexpress.com/item/1005001472065140.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.7463164fZI25aG&algo_pvid=0311231f-f962-4df4-8a64-17b6e268eb5f&algo_expid=0311231f-f962-4df4-8a64-17b6e268eb5f-4&btsid=2100bdd016207350456285696e9889&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_,searchweb201603_

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