当涉及液体时，浊度是一个重要术语。因为它在液体动力学中起着重要的作用，还用于测量 水质。因此，在本教程中，让我们讨论什么是浊度，如何使用Arduino测量液体的浊度。如果您想使该项目更进一步，您还可以考虑将pH计与Arduino接口，还可以读取水的pH值以更好地评估水的质量。以前我们还使用ESP8266搭建了基于IoT的水质监测设备，如果有兴趣的话也可以检查一下。话虽如此，让我们开始吧
什么是液体浊度？
浊度是液体浑浊或浑浊的程度或水平。这是由于存在大量类似于空气中白烟的不可见颗粒（肉眼可见）而发生的。当光通过液体时，由于这些微小颗粒的存在，光波会散射。液体的浊度与游离的悬浮颗粒成正比，也就是说，如果颗粒数量增加，浊度也会增加。
如何使用Arduino测量浊度？
正如我前面提到的，浊度是由于光波的散射而产生的，为了测量浊度，我们应该测量光的散射。浊度通常以浊度浊度单位（NTU）或杰克逊浊度单位（JTLJ）进行测量，具体取决于测量方法。这两个单位大致相等。
现在让我们看一下浊度传感器的工作原理，它有两个部分， 发射器和接收器。发射器由通常为led的光源和驱动器电路组成。在接收器端，有一个光检测器，如光电二极管或LDR。我们将解决方案放在发射器和接收器之间。
发射器简单地透射光，光波通过溶液，接收器接收光。通常（没有溶液存在），透射光在接收器侧完全接收。但是在存在混浊溶液的情况下，透射光的量非常低。也就是说，在接收器一侧，我们仅得到低强度的光，并且该强度与浊度成反比。因此，如果光强度高，溶液的浊度较小，而光强度非常低，则溶液的浊度更高，我们可以通过测量光强度来测量浊度。
制作浊度仪所需的组件
- 浊度模块
- Arduino的
- 16 * 2 I2C液晶屏
- 共阴极RGB LED
- 面包板
- 跳线
浊度传感器概述
该项目中使用的浊度传感器如下所示。
如您所见，该浊度传感器模块包括3个部分。防水导线，驱动器电路和连接线。测试探针由发射器和接收器组成。
上图显示，这种类型的模块使用IR二极管作为光源，使用IR接收器作为检测器。但工作原理与以前相同。驱动器部分（如下所示）由一个运算放大器和一些放大检测到的光信号的组件组成。
可以使用JST XH连接器将实际传感器连接到该模块。它具有三个引脚：VCC，接地和输出。Vcc连接到5v，并接地。该模块的输出是一个模拟值，它会根据光强度而变化。
浊度模块的主要特点
- 工作电压：5VDC。
- 电流：30mA（MAX）。
- 工作温度：-30°C至80°C。
- 与Arduino，Raspberry Pi，AVR，PIC等兼容
浊度传感器与Arduino的接口-电路图
将浊度传感器连接到Arduino的完整原理图如下所示，该电路是使用EasyEDA设计的。
这是一个非常简单的电路图。浊度传感器的输出是模拟的，因此连接到Arduino的A0引脚，I2C LCD连接到Arduino的I2C引脚，即SCL至A5和SDA至A4。然后，RGB LED连接到数字引脚D2，D3和D4。连接完成后，我的硬件设置如下所示。
将传感器的VCC连接到Arduino 5v，然后接地。传感器的输出引脚连接到Arduino的模拟0。接下来，将VCC和LCD模块的接地连接到5v和Arduino的接地。然后是SDA到A4，SCL到A5，这两个引脚是Arduino的I2C引脚。最终将RGB LED的接地端连接到Arduino的接地端，并将绿色连接到D3，蓝色连接到D4，红色连接到D5。
编程Arduino以测量水中的浊度
计划显示的浊度值为0到100。也就是说，对于纯液体，仪表应该显示0，对于高浊度的仪表应该显示100。这个Arduino代码也非常简单，完整的代码可以在本页底部找到。
首先，我包括I2C液晶库，因为我们使用I2C LCD来最大程度地减少连接。
# 包括
然后，我为传感器输入设置整数。
int sensorPin = A0;
在设置部分，我定义了引脚。
pinMode（3，OUTPUT）; pinMode（4，输出）; pinMode（5，输出）;
在循环部分中，正如我之前提到的，传感器的输出是一个模拟值。因此，我们需要读取这些值。借助Arduino AnalogRead 函数，我们可以在循环部分读取输出值。
int sensorValue = analogRead（sensorPin）;
首先，我们需要了解传感器的行为，这意味着我们需要读取浊度传感器的最小值和最大值。我们可以使用 serial.println 函数在串行监视器上读取该值。
要获得这些值，首先，自由地读取传感器，没有任何解决方案。我得到一个大约640的值，然后在发射器和接收器之间放置一个黑色物质，我们得到的是最小值，通常该值为零。因此，我们得到的最大值为640，最小值为零。现在我们需要将这些值转换为0-100
为此，我使用了Arduino的 map函数。
浊度= map（sensorValue，0,640，100，0）;
然后，我在LCD显示屏上显示了这些值。
lcd.setCursor（0，0）; lcd.print（“ turbidity：”）; lcd.print（“”）; lcd.setCursor（10，0）; lcd.print（浊度）;
之后，在 if 条件的帮助下，我给出了不同的条件。
if（浊度<20） { digitalWrite（2，HIGH）; digitalWrite（3，LOW）; digitalWrite（4，LOW）; lcd.setCursor（0，1）; lcd.print（“其CLEAR”）; }
如果浊度值低于20，这将激活绿色LED并在LCD上显示“其清除”。
if（（浊度> 20）&&（浊度<50）） { digitalWrite（2，LOW）; digitalWrite（3，HIGH）; digitalWrite（4，LOW）; lcd.setCursor（0，1）; lcd.print（“ CLOUDY”）; }
如果浊度值在20到50之间，这将激活蓝色LED并在LCD上显示“多云”。
if（（浊度> 50） { digitalWrite（2，LOW）; digitalWrite（3，HIGH）; digitalWrite（4，LOW）; lcd.setCursor（0，1）; lcd.print（“它的脏污”）; }
如果浊度值大于50，将激活红色LED并在LCD上显示“脏”，如下所示。
只需按照电路图并上传代码，如果一切都正确，则应该能够测量水的浊度，并且LCD应当显示水质，如上所示。
请注意，此浊度计显示的是浊度百分比，可能不是准确的工业价值，但仍可用于比较两种水的水质。可以在下面的视频中找到该项目的完整工作。希望您喜欢本教程并从中学到有用的东西，如果有任何疑问，可以将其留在下面的评论部分，或使用CircuitDigest论坛发布技术问题或开始相关讨论。