// Código Completo de Instrumentación para Sensor de pH Líquido PH-7BNC / PH-4502C // Realiza muestreos analógicos promediados, conversión de voltaje e interpolación de escala const int PIN_ANALOGICO_PH = A0; // Conexión al pin PO (Salida Analógica de pH del módulo) const int PIN_DIGITAL_PH = 2; // Conexión al pin DO (Salida Digital de Umbral del módulo) // Parámetros de Calibración (Ajustar según lecturas reales obtenidas con soluciones buffer de pH 4.00, 7.00 y 10.00) const float VOLTAJE_NEUTRO_7 = 2.50; // Voltaje medido en el ADC cuando la solución es neutra (pH 7.00) const float PENDIENTE_PH = 3.50; // Factor de escala teórica (Mapeo de cambio de unidades de pH por voltio) // Configuración de filtrado analógico para mitigar ruido eléctrico de alta frecuencia const int NUMERO_MUESTRAS = 10; // Configuración de temporización para el procesamiento de datos unsigned long tiempoAnteriorMs = 0; const unsigned long intervaloMuestreo = 1000; // Lectura y reporte cada 1000ms void setup() { Serial.begin(115200); Serial.println("--- Inicializando Unidad de Monitoreo Electroquímico de pH ---"); pinMode(PIN_ANALOGICO_PH, INPUT); pinMode(PIN_DIGITAL_PH, INPUT); Serial.println("[ NOTA ]: Permita que la sonda repose sumergida para estabilizar la lectura antes de calibrar."); Serial.println("Asegure una fuente de alimentación regulada de 5V para evitar fluctuaciones térmicas en el ADC."); Serial.println("-----------------------------------------------------------------------------------------"); } void loop() { // Bucle de sobremuestreo para suavizar la señal analógica obtenida long acumuladoADC = 0; for (int i = 0; i < NUMERO_MUESTRAS; i++) { acumuladoADC += analogRead(PIN_ANALOGICO_PH); delay(10); // Breve ventana de estabilización entre capturas sucesivas del ADC } float promedioADC = (float)acumuladoADC / (float)NUMERO_MUESTRAS; int estadoUmbralDigital = digitalRead(PIN_DIGITAL_PH); unsigned long tiempoActualMs = millis(); // Ejecución síncrona temporizada para el reporte en terminal if (tiempoActualMs - tiempoAnteriorMs >= intervaloMuestreo) { tiempoAnteriorMs = tiempoActualMs; // Conversión matemática directa del promedio del ADC a milivoltios y voltios reales float voltajeSeñal = (promedioADC * 5.0) / 1023.0; // Ecuación lineal basada en el comportamiento electroquímico inverso (Aproximación de Nernst) // pH = 7.0 + (Voltaje_Neutro - Voltaje_Actual) * Factor_Pendiente float valorPH = 7.0 + (VOLTAJE_NEUTRO_7 - voltajeSeñal) * PENDIENTE_PH; // Restricción matemática estricta a los límites reales de la escala de pH (0.00 a 14.00) if (valorPH < 0.0) valorPH = 0.0; if (valorPH > 14.0) valorPH = 14.0; // Impresión estructurada de telemetría analítica en consola serial Serial.print("MONITOREO ANALÓGICO -> ADC Promedio: "); Serial.print(promedioADC, 1); Serial.print(" | Voltaje: "); Serial.print(voltajeSeñal, 3); Serial.print(" V | VALOR pH: "); Serial.println(valorPH, 2); Serial.print("ESTADO DIGITAL TTL -> Umbral LM393: "); if (estadoUmbralDigital == HIGH) { Serial.println("[ ALERTA ]: El nivel de pH de la solución ha sobrepasado el límite de consigna."); } else { Serial.println("[ NORMAL ]: Nivel de pH estable dentro de la ventana segura de operación."); } // Diagnóstico básico de la salud de las líneas físicas de cobre y sonda if (promedioADC == 0) { Serial.println(" [ DIAGNÓSTICO ]: Lectura nula detectada. Compruebe la continuidad eléctrica o fallas en GND."); } else if (promedioADC >= 1020) { Serial.println(" [ DIAGNÓSTICO ]: Saturación máxima de escala en el ADC. Revise cortocircuitos o líneas abiertas."); } else { Serial.println(" [ DIAGNÓSTICO ]: Adquisición activa. Celda electroquímica respondiendo correctamente."); } Serial.println("-----------------------------------------------------------------------------------------"); } }