Dispositivo de prueba de purificación de agua para personas ciegas

Les comparto mi diseño de un dispositivo portátil para personas con discapacidad visual, que les ayuda a determinar el nivel de purificación del agua potable.

Resumen

Se presenta un dispositivo portátil para personas con discapacidad visual, que les ayuda a determinar el nivel de purificación del agua potable. Sin agua la vida no existirá, significa que el agua es vida. El estilo de vida de las personas con discapacidad visual o ciegas es demasiado desafiante en comparación con las personas normales. No podemos decir eso, nadie puede encontrar un día de problemas para ellos. Debido a su ceguera, se enfrentan a grandes problemas a lo largo de su vida. Los dispositivos inteligentes y móviles siempre están tratando de reducir sus problemas. En este proyecto presentamos un dispositivo inteligente para ellos para determinar el nivel de pureza del agua potable en función de las propiedades de conductividad.

Introducción

El mundo es duro para todos, pero es más difícil para las personas con deficiencias físicas. La discapacidad visual es una de esas discapacidades físicas que muchas personas tienen en todo el mundo. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), hay 253 millones de personas que viven en el mundo con algún tipo de discapacidad visual y alrededor de 1.100 millones de personas tienen discapacidad visual de cerca [1]. Entre ellos, 36 millones son totalmente ciegos y el resto sufre un tipo moderado de discapacidad visual [1]. Alrededor del 81 por ciento de las personas con discapacidad visual tienen 50 años o más y 19 millones de personas sufren discapacidad visual cuya edad es menor de 15 años [2]. Se enfrentan a una gran cantidad de problemas en su vida diaria debido a su ceguera. Están llenos de angustia emocional y dolor [3]. Los sectores laborales no les dan la bienvenida. En Irlanda, solo el 16% de las personas ciegas están trabajando. El 41,36% y el 33% de personas ciegas, respectivamente, van a trabajar a Reino Unido, Australia y Canadá [4]. Las cifras son mucho más bajas en los países en desarrollo de la región del sur de Asia.

Descripción del sistema

El sistema recopila la información de conductividad del agua mediante el uso de la sonda de conductividad eléctrica. Basándonos en la medición de la conductividad determinamos la calidad del agua. La calidad del agua se determina comparando las lecturas de conductividad con las lecturas estándar ( REF ). Se ha reproducido un mensaje de audio según el nivel de calidad del agua. Este dispositivo es útil para obligar a la persona a determinar el nivel de calidad del agua potable.

El diagrama de bloques del sistema portátil se muestra a continuación:

Construyendo el dispositivo

La parte principal del dispositivo es la sonda de conductividad. Hemos desarrollado nuestra propia sonda de conductividad. La sonda mide la conductividad del agua. A partir del valor de conductividad, determinamos el valor de TDS. El cálculo matemático del valor TDS se da a continuación:

De la regla del divisor de Voltaje sabemos:

V out = (R2 × V in)/ (R1 + R2)
Aquí, Vout es la caída de voltaje en nuestra resistencia de valor conocido R1 y Vin es el voltaje de entrada, que en nuestro caso es de 5V. 5V es producido por el pin de salida del microcontrolador. Si sustituimos Vin por Vout, podemos obtener la caída de voltaje en el agua. Ahora podemos determinar las resistencias del agua a partir de la regla del divisor de voltaje, que nos da la resistencia del agua en ohmios.

R2 = (R1 × V out) /(V in − V out)
Sabemos que la conductividad es recíproca a Ohm, ahora podemos obtener la conductividad en unidades de micro-Siemens/cm.

microSiemens = (1.0 / (resistance / 1000000))
De micro-Siemens ahora podemos obtener TDS cuya fórmula es

TDS = (500 × microSiemens) / 1000
Aquí el factor TDS o ppm (Partes por millón) es 0,5 o conocido como TDS/PPM 500. TDS 640, 700 se usa para otros tipos de solución. Por ejemplo, se usa ppm 640 para una solución basada en KCl. 500 es principalmente para solución de NaCl que es aplicable para agua potable.

Algoritmo de cálculo de TDS

  • Paso 1 : Empezar
  • Paso 2 : Establecer pin de entrada y salida
  • Paso 3 : salida de 5 V del microcontrolador a la sonda EC
  • Paso 4: obtenga la caída de voltaje de la resistencia a través del pin de entrada
  • Paso 6 : Calcule la caída de voltaje en el agua usando la regla del divisor de voltaje
  • Paso 7 : Calcular la resistencia
  • Paso 8 : Calcule la conductividad en micro-Siemens/cm a partir de la resistencia
  • Paso 9: Calcular TDS a partir de la conductividad
  • Paso 10: Tome la decisión adecuada en función del valor de TDS
  • Paso 11 : reproducir el mensaje de audio con respecto al valor TDS

La sonda y el botón están conectados con la placa Discovery. El botón maneja las interrupciones; la medición se realiza presionando el botón; de lo contrario, no se realiza ninguna medición. La batería de celda de litio se utiliza aquí como fuente de alimentación principal.

Preparación del entorno de desarrollo (IDE)

Flashear el tablero de descubrimiento usando el lenguaje de programación Ada. Para comenzar con la programación, debe instalar los controladores de la placa de descubrimiento y el IDE de GPS con GNAT Community Edition. Consulte el manual en línea para obtener más detalles.

Publicación

Este proyecto es la versión modificada de nuestra publicación anterior que figura a continuación:

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.}}

Códigos fuente:

https://github.com/Mohammadsalahuddin/water_tester_ver_2019


Fuentes:

1. Bourne, Rupert RA, et al. Magnitud, tendencias temporales y proyecciones de la prevalencia mundial de la ceguera y el deterioro de la visión de lejos y de cerca: una revisión sistemática y un metanálisis. The Lancet Global Health 5.9 (2017): e888-e897.

2. Organización Mundial de la Salud (OMS). DATOS GLOBALES SOBRE IMPEDIMENTOS VISUALES 2010. Informe de la Organización Mundial de la Salud. 2012, OMS/NMH/PBD/12.01.

3. Lisa Rapport. Deterioro de la visión vinculado a una peor calidad de vida. NOTICIAS DE SALUD, www.reuters.com, 5 de septiembre de 2015.

4. Chris White, Director Ejecutivo, Consejo Nacional para Ciegos. ¿Discriminación? ‘Solo el 16% de las personas ciegas o con problemas de visión en Irlanda están trabajando. The journal.ie, 5 de junio de 2017.

Acerca de Mohammad Salah Uddin 7 Articles
El Dr. Mohammad Salah Uddin es profesor asistente en el Departamento de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la Universidad East West de Dhaka, Bangladesh. Antes de esto, trabajó como investigador (Tradr - proyecto europeo) en la Universidad Sapienza de Roma. Después de completar su licenciatura en Ciencias de la Computación e Ingeniería de la East West University en 2012, se unió como profesor en la Central Women’s University, Bangladesh. En octubre de 2013, se matriculó en la Universidad Sapienza de Roma, Italia, para realizar su doctorado. Licenciatura y Ph.D. Licenciado en Robótica en julio de 2017. Su investigación se centra principalmente en Sistema de Robótica Heterogénea, Planificación / Asignación de Tareas para Sistema Multi-Robótica, IoT-Robótica, Sensores y Sistemas, Sistemas Embebidos, Internet de las Cosas, Visión por Computador, etc. Publicó varias investigaciones artículos en conferencias / revistas revisadas por pares de su trabajo de investigación. En 2018, pronunció un discurso en Maker Faire Shenzhen 2018 como orador del foro. Es miembro de la IEEE Robotics and Automation Society y tiene la membresía profesional de IEEE. También tiene algunos otros miembros nacionales e internacionales.

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