Uso de hardware de código fonte aberto "Arduino" para acionamento de dispositivo solenoide em sistemas de análises em fluxo

Abstract

Recebido em 18/12/12; aceito em 27/6/13; publicado na web em 25/7/13 USE OF "ARDUINO" OPEN SOURCE HARDWARE FOR SOLENOID DEVICE ACTUATION IN FLOW ANALYSIS SYSTEMS. This paper describes the use of the open source hardware platform, denominated "Arduino", for controlling solenoid valves for solutions handling in flow analysis systems. System assessment was carried out by spectrophotometric determination of iron (II) in natural water. The sampling rate was estimated as 45 determinations per hour and the coefficient of variation was lower than 3%. Per determination, 208 µg of 1-10-phenanthroline and ascorbic acid were consumed, generating 1.3 mL of waste. "Arduino" proved a reliable microcontroller with low cost and simple interfacing, allowing USB communication for solenoid device switching in flow systems.Keywords: serial port; multicommutation; binary sampling. INTRODUÇÃOO uso de dispositivos eletrônicos, como as válvulas solenoide, válvulas rotatórias e bombas solenoide em sistemas de análises em fluxo, permitiu que as soluções pudessem ser gerenciadas de forma eficiente, controlando os tempos e a sequência de adição.1-3 Seu uso possibilita que a estratégia da amostragem binária, 4,5 utilizada em sistemas com multicomutação, seja realizada com sucesso, melhorando a interação amostra-reagentes e reduzindo o tempo de análise e os problemas de dispersão inerentes aos sistemas de análise em fluxo clássicos. 6O acionamento das válvulas ou bombas solenoide em sistemas de análises em fluxo é feita por uma interface eletrônica que compatibiliza o sinal digital enviado pelo computador e a fonte de corrente contínua que alimenta os dispositivos.Uma das interfaces mais utilizada foi proposta por Torralba et al., 7 que empregam o circuito integrado ULN2803, que funciona como um interruptor digital, acionado por variações da tensão dos pinos da porta paralela (lpt1) do computador. Todavia, com a evolução dos computadores, as portas paralelas foram substituídas por portas universais como as USB, que padronizou a comunição entre o computador e periféricos e ampliou o número de portas digitais possíveis. Desta forma, as interfaces de controle dos dispositivos solenoide que utilizam a porta paralela ficaram restritas a computadores antigos ou equipamentos encomendados, geralmente de valor superior aos de mercado.Uma alternativa a esta limitação é o acionamento dos dispositivos solenoide por comunicação serial, entretanto esta necessita de interfaces para conversão do sinal serial, transmitida bit-a-bit. Esta conversão pode ser executada por microcontroladores que podem ser programados para a conversão de sinal ou acionamento de portas digitais.Microcontroladores do tipo PIC (Programmable Interrupt Controller), são dispositivos de configuração simples, de baixo custo e portáteis, 8 que permitem a automatização dos sistemas de análises sem a necessidade de um microcomputador. Com o dispositivo PIC 16F877 com conversor interno A/D de 10 bits EEPROM é possível transferir e armazenar os resultados analíticos para um computador através...

Use of Arduino in the Development of a New and Fast Automated Online Preconcentration System Based on Double-Knotted Reactor for the Mn Determination in Tea Samples by Flame Atomic Absorption Spectrometry (F AAS)

“…A typical Arduino board is usually composed of a controller, some digital and analog E/S lines, complementary components (that facilitate the programming and interconnection with other circuits), besides a serial or USB interface to connect to the microcomputer, which is proactively used and interact with board in real time. [33][34][35] The choice of the Arduino microprocessor was a design option and an optimization of the cost-benefit ratio. However, the circuit presented in the present article can also be developed with a PIC ® microcontroller, such as those developed by ChipKIT™ or Microchip ® , they are great options for FIA projects such as this presented in this study, or even more sophisticated projects.…”

“…Figure 2a shows an electrical circuit diagram of the computer board, 12 V source, Arduino, ULN 2803 integrated circuit, and the solenoid valves based on the work of Kamogawa and Miranda. 35 The commands used to create the control programming of the solenoid valves were written in C language for the present work, as described in Table S1 (in the Supplementary Information (SI) section). In this work, four digital ports were used, as the code written in C language in the Arduino software was recorded in the microcontroller that starts to perform the actions independently and continuously.…”

Wireless Measuring System with Wi-Fi Networks Analysis and Web Server Based on Arduino Platform

“…high-performance liquid chromatography). Anzalone [6] zastosował platformę Arduino do budowy taniego kalorymetru, Kamogawa [7] -do kontroli natężeń przepływów przez pomiar stopnia otwarcia zaworów regulacyjnych. Użycie platformy Arduino do monitorowania warunków otoczenia, jak temperatura, wilgotność czy promieniowanie zostało przeprowadzone przez Gasparesca [8], Barroce [9] oraz Rodrigueza [10].…”

Seed counting system evaluation using arduino microcontroller

“…The platform has already been used in several studies involving data acquisition [4], flow analysis systems [5], technological solutions for atmospheric data research [6], temperature sensors [7], and monitoring of electricity consumption [8].…”