Датчик кислотности жидкости (pH-метр) RS485 / Modbus - руководство по использованию

Общие сведения:

Датчик кислотности жидкости (pH-метр) RS485 / Modbus с дисплеем и без дисплея - является устройством для измерения водородного показателя жидкости (показателя pH), характеризующего её кислотность, в диапазоне от 0 pH до 14 pH. Рассчитанную кислотность можно получать по протоколу Modbus шины RS485.

Датчик обеспечивает гальваническую развязку разъема щупа и разъема шины с питанием, что гарантирует отсутствие влияния и реакции щупа на другие устройства измерения жидкости.

Устройство можно использовать для анализа жидкостей используемых в аквариумах, системах водоснабжения, гидропонных установках и т.д. Датчик легко подключается сетевым кабелем через разъем RJ45.

В соответствии с протоколом Modbus, широко применяемому в промышленности, к одной шине RS485 можно подключить до 247 pH-метров. Адрес устройства (по умолчанию 0x04) назначается программно и хранится в его энергонезависимой памяти. Все устройства на шине должны иметь уникальный адрес.

Видео:

Спецификация:

Напряжение питания: от 12 до 24 В постоянного тока (разъем RJ45).
Ток потребляемый датчиком: до 100 мА (при свечении всех сегментов дисплея).
Интерфейс: RS485 / Modbus.
Скорость шины: 4800 / 9600 / 19200 / 38400 / 57600 бит/с.
Настройки шины: 8N1 (8 бит данных, без проверки чётности, 1 стоп-бит).
Адрес на шине: устанавливается программно (по умолчанию 0x04).
Диапазон измерений водородного показателя: от 0 до 14 pH
Рабочая температура: от 0 до +60 °С.
Габариты: 100 x 70 x 40 мм.
Вес: ? г.

Подключение:

Важно: Перед подключением устройства к шине RS485 нужно отключить питание.

Так называемое «горячее подключение» может повредить устройство!

На корпусе датчика pH-метра имеется 2 разъёма: RJ45 и BNC:

Разъем RJ45 - для подключения датчика к контроллеру по шине RS485.
Разъем BNC - для подключения измерительного щупа.

Назначение выводов разъема RJ45:

1: «A» - Линия данных (неинвертирующая).
2: «B» - Линия данных (инвертирующая).
3: «NC» - Не используется.
4: «PWR» - Вывод питания от +12 до +24В.
5: «PWR» - Вывод питания от +12 до +24В.
6: «NC» - Не используется.
7: «GND» - Общий вывод питания.
8: «GND» - Общий вывод питания.
HL-1: «BLINK» - Индикатор включения (мигает если подано питание).
HL-2: «DATA» - Индикатор получения запроса и обнаружения устройства.

Назначение индикаторов разъёма RJ45:

HL-1 «BLINK» Индикатор включения:

Индикатор коротко мигает раз в две секунды -
значит устройство работает, но не получило ни 1 запроса с подачи питания.
Индикатор медленно мигает раз в секунду -
значит устройство работает, но последний запрос принят более 10 сек. назад.
Индикатор часто мигает пять раз в секунду -
значит устройство работает и последний запрос принят менее 10 сек. назад.

HL-2 «DATA» Индикатор получения запроса и обнаружения устройства:

Индикатор включается при получении запросов, что позволяет визуально отследить их поступление.
Устройству можно отправить команду на постоянное свечение индикатора, что позволит визуально найти устройство с известным адресом среди одинаковых устройств на шине.

Назначение выводов разъёма BNC:

1: «IN» - Вывод щупа на котором датчик устанавливает потенциал 1/2 Vcc = 1,65 В
2: «OUT» - Вывод щупа с которого сигнал поступает на вход микросхемы АЦП.
Потенциалы разъема BNC гальванически развязаны с потенциалами разъема RJ45.

Если к разъёму BNC подключить щуп и погрузить его в нейтральную жидкость 7.0 pH, то между выводами 1 и 2 не будет разности потенциалов, что подано на вывод 1, то и придёт с вывода 2.

Щуп поставляемый с датчиком имеет чувствительность 59,16 мВ/pH. Это значит, что изменение кислотности на 1pH приводит к изменению разности потенциалов между выводами на 59,16 мВ. Но входное сопротивление микросхемы АЦП частично шунтирует напряжение щупа и снижает его чувствительность до 30 мВ/pH.

Значит при погружении щупа в жидкость 6.0 pH, на выводе 2 будет потенциал 1,65+0,03=1,68В, а при погружении щупа в жидкость 8.0 pH, на выводе 2 будет потенциал 1,65-0,03 = 1,62В.

Стоит учесть, что измерительный щуп является расходным материалом. Его характеристики со временем ухудшаются, уменьшается чувствительность и сдвигается потенциал нейтральной кислотности. Калибровка позволяет датчику определить текущие характеристики щупа, сохранить их в энергонезависимую память и использовать в дальнейших расчётах.

Питание:

Входное напряжение питания датчика от 12 до 24В постоянного тока подаётся через разъем PJ45. Датчик сохраняет работоспособность при снижении питания до 5В. Не подавайте питание выше 24В.

Подробнее о датчике:

Датчик кислотности жидкости (pH-метр) RS485 / Modbus построен на базе микроконтроллера STM32G030F4, микросхемы АЦП CS1237 и конвертера SN65HVD3082EDR с цепями защиты шины RS485 и встроенным терминатором, который можно отключать переключателем на плате. В устройстве используется несколько DC-DC преобразователей и стабилизаторы питания. Наличие гальванической развязки по линиям питания и линиям данных гарантирует, что измерительный щуп pH-метра не будет реагировать на другие устройства измерения жидкости подключённые к той же шине RS485.

Датчик с дисплеем оснащен четырёхразрядным LED дисплеем для отображается кислотности в режиме реального времени.

Датчик без дисплея оснащен зуммером для подачи сигналов о ошибках и стадиях калибровки.

Датчики способны работать с различными измерительными щупами, подключаемыми к разъему BNC, калибровка которых осуществляется всего одним нажатием на кнопку.

Принцип действия pH-метра основан на измерении величины ЭДС электродной системы, значение которой пропорционально водородному показателю pH = -Lg[H+]. Устройство считывает разницу потенциалов между выводами щупа, преобразуя полученные данные в отклонение водородного показателя жидкости от нейтрального значения 7,0 pH.

Датчик позволяет:

Менять свой адрес на шине.
Менять тип протокола Modbus (RTU/ASCII).
Менять скорость передачи данных.
Сохранять одно двухбайтное слово в энергонезависимую память и читать его.
Читать гальванически развязанные напряжения с разных узлов схемы.
Управлять светодиодом обнаружения устройства на разъеме RJ45.
Запускать и контролировать процесс калибровки измерительного щупа.
Получать результаты калибровки и менять их вручную.
Задавать кислотности жидкостей используемых для калибровки.
Получать водородный показатель исследуемой жидкости.

Для работы с датчиком кислотности жидкости (pH-метр) RS485 / Modbus с дисплеем и без дисплея, предлагаем воспользоваться разработанными нами библиотеками iarduino_Modbus и iarduino_MB_pH. Первая позволяет работать по протоколу Modbus на шине RS485, а вторая предназначена для работы с датчиком pH-метра.

Подробнее про установку библиотек читайте в нашей инструкции.

Примеры:

Файл / Примеры / iarduino Modbus (протокол) / ModbusClient / HardwareSerial.
Файл / Примеры / iarduino Modbus (протокол) / ModbusClient / SoftwareSerial.
Файл / Примеры / iarduino Modbus pH (pH-метр) / HardwareSerial.
Файл / Примеры / iarduino Modbus pH (pH-метр) / SoftwareSerial.

Так как у большинства плат Arduino и ESP нет шины RS485, то библиотека iarduino_Modbus использует аппаратную или программную шину UART, сигналы которой преобразуются в сигналы шины RS485 при помощи конвертирующего модуля UART-RS485, например, на базе микросхемы MAX485. Конвертер подключается к выводам TX и RX шины UART, а так же назначается вывод разрешающий работу передатчика DE.

Для более удобного подключения, можно воспользоваться Trema конвертером UART-RS485, как показано на картинке ниже. У этого конвертера имеется порт RJ-45, который позволяет подключать датчик при помощи стандартного 8-жильного кабеля витой пары патч-корд.

Обратите внимание на то, что вывод TX конвертера подключается к выводу RX Arduino, вывод RX конвертера к выводу TX Arduino, вывод разрешения работы передатчика D (DE) подключается к любому выводу Arduino (назначается в скетче).

Trema конвертер UART-RS485 позволяет использовать датчик с дисплеем, без подключения к контроллеру (Arduino). Нужно подать питание на колодку Vin конвертера, а выводы TX, RX, G, V, D оставить без подключения. Получается схема визуального контроля за кислотностью жидкости.

В примерах ниже, для создания шины RS485, будет использована аппаратная шина UART1 (класс Serial1). Если у вашей платы Arduino нет свободных аппаратных шин UART, используйте программную шину UART при помощи входящей в состав Arduino IDE библиотеки SoftwareSerial.

Смена адреса датчика на шине:

Пример меняет текущий адрес датчика (nowAddress) на новый (newAddress) и сохраняет его в энергонезависимую память датчика, значит адрес сохранится и после отключения питания.

uint8_t nowAddress = 4;                     // Текущий адрес pH-метра ( 1 - 247 ).
uint8_t newAddress = 10;                    // Новый адрес pH-метра ( 1 - 247 ).
uint8_t pinDE      = 2;                     // Вывод DE конвертера UART-RS485.
                                            //
#include <iarduino_Modbus.h>                // Подключаем библиотеку для работы по протоколу Modbus.
#include <iarduino_MB_pH.h>                 // Подключаем библиотеку для работы с датчиком pH-метра.
                                            //
ModbusClient modbus(Serial1, pinDE);        // Создаём объект для работы по протоколу Modbus указав шину UART-RS485 и вывод DE.
iarduino_MB_pH sensor(modbus);              // Создаём объект для работы с pH-метром указав объект протокола Modbus.
                                            //
void setup(){                               //
     int f;                                 //
     Serial.begin(9600); while(!Serial);    // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, указав его скорость.
     Serial1.begin(9600); while(!Serial1);  // Инициируем работу с шиной UART подключённой к конвертеру UART-RS485.
     modbus.begin();                        // Инициируем работу по протоколу Modbus.
//   modbus.setTimeout(10);                 // Указываем максимальное время ожидания ответа по протоколу Modbus.
//   modbus.setDelay(4);                    // Указываем минимальный интервал между отправляемыми сообщениями по протоколу Modbus.
//   modbus.setTypeMB( MODBUS_RTU );        // Указываем тип протокола Modbus: MODBUS_RTU (по умолчанию), или MODBUS_ASCII.
     Serial.print("Инициализация ");        //
     f =    sensor.begin(nowAddress);       // Инициируем работу с датчиком pH-метра, указав его текущий адрес nowAddress.
     if(f){ Serial.println("OK");  }        // Если f=true значит инициализация пройдена успешно.
     else { Serial.println("ERR"); }        // Если f=false значит инициализация не пройдена.
     Serial.print("Смена адреса ");         //
     f =    sensor.changeID(newAddress);    // Меняем адрес датчика pH-метра на новый newAddress.
     if(f){ Serial.println("OK");  }        // Если f=true значит адрес изменён.
     else { Serial.println("ERR"); }        // Если f=false значит адрес не изменён.
     Serial.print("Текущий адрес ");        //
     Serial.println(sensor.getID());        // Выводим текущий адрес датчика pH-метра.
     Serial.print("Версия прошивки ");      //
     Serial.println(sensor.getVersion());   // Выводим версию прошивки датчика pH-метра.
}                                           //
                                            //
void loop(){                                // Визуально показываем у какого устройства был изменён адрес.
     sensor.setIDLED(true ); delay(1000);   // Включаем светодиодом обнаружения устройства (на разъёме RJ45).
     sensor.setIDLED(false); delay(1000);   // Выключаем светодиодом обнаружения устройства (на разъёме RJ45).
}                                           //

Пример будет более коротким, если убрать вывод данных в монитор последовательного порта и обращаться к функциям sensor.begin(), sensor.changeID() без проверки f. Если при обращении к функции sensor.begin() не указывать текущий адрес датчика nowAddress, то он будет найден автоматически, но это займёт некоторое время.

Чтение кислотности жидкости:

Пример выводит показания кислотности в монитор последовательного порта.

uint8_t pinDE = 2;                          // Вывод DE конвертера UART-RS485.
                                            //
#include <iarduino_Modbus.h>                // Подключаем библиотеку для работы по протоколу Modbus.
#include <iarduino_MB_pH.h>                 // Подключаем библиотеку для работы с датчиком pH-метра.
                                            //
ModbusClient modbus(Serial1, pinDE);        // Создаём объект для работы по протоколу Modbus указав шину UART-RS485 и вывод DE.
iarduino_MB_pH sensor(modbus);              // Создаём объект для работы с pH-метром указав объект протокола Modbus.
                                            //
void setup(){                               //
     Serial.begin(9600); while(!Serial);    // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, указав его скорость.
     Serial1.begin(9600); while(!Serial1);  // Инициируем работу с шиной UART-RS485 указав её скорость.
     modbus.begin();                        // Инициируем работу по протоколу Modbus.
//   modbus.setTimeout(10);                 // Указываем максимальное время ожидания ответа по протоколу Modbus.
//   modbus.setDelay(4);                    // Указываем минимальный интервал между отправляемыми сообщениями по протоколу Modbus.
//   modbus.setTypeMB( MODBUS_RTU );        // Указываем тип протокола Modbus: MODBUS_RTU (по умолчанию), или MODBUS_ASCII.
     bool f = sensor.begin(4);              // Инициируем работу с датчиком pH-метра, указав его адрес.
     if( !f ){                              // Если функция begin() вернула false, значит датчик pH-метра с адресом 4 не найден.
         Serial.print("pH-метр не найден"); //
         while(1);                          // Запрещаем дальнейшее выполнение скетча.
     }                                      //
}                                           //
                                            //
void loop(){                                //
     delay(1000);                           //
//   Получаем кислотность жидкости:         //
     float pH = sensor.getPH();             // Получаем кислотность жидкости.
//   Выводим результат:                     //
     if( pH<0 ){ Serial.println("Err"); }   // Сообщаем о ошибке чтения.
     else      { Serial.println(pH, 1); }   // Выводим полученный водородный показатель жидкости с одним знаком после запятой.
}                                           //

Этот пример кажется большим, но если убрать все проверки и некоторые комментарии, то код будет более компактным.

Пример выводит показания кислотности без проверок инициализации и чтения:

#include <iarduino_Modbus.h>                // Подключаем библиотеку для работы по протоколу Modbus.
#include <iarduino_MB_pH.h>                 // Подключаем библиотеку для работы с датчиком pH-метра.
                                            //
ModbusClient modbus(Serial1, 2);            // Создаём объект для работы по протоколу Modbus указав шину UART-RS485 и вывод DE.
iarduino_MB_pH sensor(modbus);              // Создаём объект для работы с pH-метром указав объект протокола Modbus.
                                            //
void setup(){                               //
     Serial.begin(9600); while(!Serial);    // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, указав его скорость.
     Serial1.begin(9600); while(!Serial1);  // Инициируем работу с шиной UART-RS485 указав её скорость.
     modbus.begin();                        // Инициируем работу по протоколу Modbus.
     sensor.begin(4);                       // Инициируем работу с pH-метром, указав его адрес.
}                                           // Если адрес не указан sensor.begin(), то он будет найден, но это займёт некоторое время.
                                            //
void loop(){                                //
     delay(1000);                           //
     Serial.println(sensor.getPH(), 1);     // Выводим полученный водородный показатель жидкости с одним знаком после запятой.
}                                           //

Несмотря на то, что код без проверок кажется более понятным, рекомендуется выполнять проверки, так как это помогает отслеживать ошибки в процессе работы устройства.

Чтение кислотности жидкости с проверкой на наличие ошибок:

Пример позволяет не только прочитать кислотность жидкости, но и проверить её корректность.

uint8_t pinDE = 2;                          // Вывод DE конвертера UART-RS485.
                                            //
#include <iarduino_Modbus.h>                // Подключаем библиотеку для работы по протоколу Modbus.
#include <iarduino_MB_pH.h>                 // Подключаем библиотеку для работы с датчиком pH-метра.
                                            //
ModbusClient modbus(Serial1, pinDE);        // Создаём объект для работы по протоколу Modbus указав шину UART-RS485 и вывод DE.
iarduino_MB_pH sensor(modbus);              // Создаём объект для работы с pH-метром указав объект протокола Modbus.
                                            //
void setup(){                               //
     Serial.begin(9600); while(!Serial);    // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, указав его скорость.
     Serial1.begin(9600); while(!Serial1);  // Инициируем работу с шиной UART-RS485 указав её скорость.
     modbus.begin();                        // Инициируем работу по протоколу Modbus.
//   modbus.setTimeout(10);                 // Указываем максимальное время ожидания ответа по протоколу Modbus.
//   modbus.setDelay(4);                    // Указываем минимальный интервал между отправляемыми сообщениями по протоколу Modbus.
//   modbus.setTypeMB( MODBUS_RTU );        // Указываем тип протокола Modbus: MODBUS_RTU (по умолчанию), или MODBUS_ASCII.
     bool f = sensor.begin(4);              // Инициируем работу с датчиком pH-метра, указав его адрес.
     if( !f ){                              // Если функция begin() вернула false, значит датчик pH-метра с адресом 4 не найден.
         Serial.print("pH-метр не найден"); //
         while(1);                          // Запрещаем дальнейшее выполнение скетча.
     }                                      //
}                                           //
                                            //
void loop(){                                //
     delay(1000);                           //
//   Получаем данные от датчика:            //
     float   pH   = sensor.getPH();         // Получаем кислотность жидкости.
     int32_t err  = sensor.getErr();        // Получаем ошибки диагностики (датчик постоянно проводит самодиагностику).
     int8_t  stab = sensor.getStability();  // Получаем флаг нормализации показаний кислотности (указывает что pH не меняется).
//   Информируем о отсутствии ответа:       //
     if( pH<0 || err<0 || stab<0 ){         //
         Serial.println( "Нет ответа." );   // Сообщаем о ошибке чтения.
         return;                            // Переходим к следующему проходу цикла loop.
     }                                      //
//   Информируем о наличии ошибок:          //
     if( err                   ){ Serial.print( F("Показания не точны! "                ) ); } //   Если есть ошибки.
     if( err & ERR_MB_pH_Power ){ Serial.print( F("Стабилизация после подачи питания. " ) ); } //   Прибору требуется время для стабилизации показаний после подачи питания.
     if( err & ERR_MB_pH_Data  ){ Serial.print( F("Ошибка чтения данных из АЦП. "       ) ); } //   Чип АЦП на плате датчика не отвечает.
     if( err & ERR_MB_pH_Jumps ){ Serial.print( F("Значение pH 'скачет'. "              ) ); } //   Возможно плохой контакт на разъёме щупа или прибор не откалиброван.
     if( err & ERR_MB_pH_Vin   ){ Serial.print( F("Некорректное напряжение на щупе. "   ) ); } //   Напряжение подаваемое на щуп вышло за допустимый диапазон.
     if( err & ERR_MB_pH_Vout  ){ Serial.print( F("Некорректное напряжение от щупа. "   ) ); } //   Напряжение снимаемое с щупа вышло за допустимый диапазон.
     if( err & ERR_MB_pH_5V    ){ Serial.print( F("Низкое напряжение питания 5В. "      ) ); } //   Стабилизированное напряжение питания 5В < 4В. Стабильная работа не гарантируется.
     if( err & ERR_MB_pH_Init  ){ Serial.print( F("Ошибка инициализации АЦП. "          ) ); } //   Настройка АЦП на плате датчика не выполнена.
//   Выводим результат:                     //
     Serial.print( "Кислотность ");         //
     Serial.print( pH, 1 );                 // Выводим полученный водородный показатель жидкости, с одним знаком после запятой.
     Serial.print( " pH" );                 //
//   Выводим анализ стабильности:           //
     if( stab ){                            //
         Serial.println( ", стабильна." );  // Информируем о стабильности показаний (pH не меняется).
     }else{                                 //
         Serial.println( " и меняется." );  // Информируем о не стабильности показаний (pH меняется).
     }                                      //
}                                           //

Этот пример, как и два предыдущих, получает кислотность жидкости sensor.getPH(), но еще проверяет наличие ошибок sensor.getErr() и выводит флаг стабильности кислотности жидкости sensor.getStability().

Датчик проводит самодиагностику в режиме реального времени и при обнаружении ошибок, выводит соответствующие сообщения на дисплей.

Дисплей:

Данный раздел относится только с датчику с дисплеем.

Четырёхразрядный LED дисплей выводит кислотность жидкости и информирует о ошибках.

	Стабилизация показаний после подачи питания (30 сек). Удержание кнопки «Калибровка».
	Основной режим работы. Дисплей выводит кислотность исследуемой жидкости.
	Ошибка 0. Провал инициализации чипа АЦП. Попробуйте отключить и вновь подать питание на датчик.
	Ошибка 1. Ошибка возникает при низком напряжении питания. Проверьте питание и разъём RJ-45.
	Ошибка 2. На щуп подано напряжение ниже требуемого. Датчик неисправен.
	Ошибка 3. На щуп подано напряжение выше требуемого. Датчик неисправен.
	Ошибка 4. Высокая разница потенциалов на выводах щупа pH<0. Возможно щуп не подключён или неисправен.
	Ошибка 5. Высокая разница потенциалов на выводах щупа pH>14. Возможно щуп не подключён или неисправен.
	Ошибка 6. Некорректные показания кислотности. Данные "скачут". Неисправен щуп или некорректны калибровочные значения.
	Ошибка 7. Ошибка чтения данных с чипа АЦП. Датчик неисправен.
	Ошибка С (Error Calibration). Ошибка калибровки. Выполнена с ошибкой или прервана.

Зуммер:

Датчик без дисплея позволяет информировать о ошибках подачей звуковых сигналов.

Ошибка 0	•	Провал инициализации чипа АЦП. Каждую секунду датчик издаёт один короткий звуковой сигнал.
Ошибка 1	─	Низкое напряжение питания. Каждую секунду датчик издаёт один длинный звуковой сигнал.
Ошибка 2	• •	На щуп подано напряжение ниже требуемого. Каждую секунду датчик издаёт два коротких звуковых сигнала.
Ошибка 3	─ ─	На щуп подано напряжение выше требуемого. Каждую секунду датчик издаёт два длинных звуковых сигнала.
Ошибка 4	• ─	Высокая разница потенциалов на выводах щупа pH<0. Каждую секунду датчик издаёт два сигнала, короткий, потом длинный.
Ошибка 5	─ •	Высокая разница потенциалов на выводах щупа pH>14. Каждую секунду датчик издаёт два сигнала, длинный, потом короткий.
Ошибка 6	• • ─	Некорректные показания кислотности. Данные "скачут". Каждую секунду датчик издаёт три сигнала, 2 коротких и 1 длинный.
Ошибка 7	─ • •	Ошибка чтения данных с чипа АЦП. Каждую секунду датчик издаёт три сигнала, 1 длинный и 2 коротких.
Ошибка С	─ ─ ─	Калибровка выполнена с ошибкой или прервана. Датчик издаёт три очень длинных звуковых сигнала.

Сигналы о ошибках генерируются на низкой (500Гц) частоте.

Длительность короткого сигнала составляет 0,1 сек, длинного 1 сек, а очень длинного 2 сек.

Калибровка:

Для калибровки потребуются две калибровочные жидкости, с водородными показателями 4,0 pH и 9.18 pH, а так же дистиллированная вода. Все жидкости должны иметь температуру при которой планируется выполнять дальнейшие измерения.

Примечание: Для калибровки датчика можно использовать жидкости с другими водородными показателями если их предварительно указать функцией setKnownPH() библиотеки iarduino_MB_pH.

Водородный показатель первой калибровочной жидкости должен отличаться от второй не менее чем на 2 pH.

Перед калибровкой очистите щуп от жидкости в которой он был ранее. Для этого опустите щуп в стакан с дистиллированной водой, поводите щупом споласкивая его, достаньте щуп и встряхните, избавившись от крупных капель.

Калибровка датчика с дисплеем:

	Запуск калибровки. Опустите щуп в первую жидкость (4,0 pH). Удерживайте кнопку «Калибровка» до появления «----».
	1 стадия калибровки (ожидание). На дисплее появится требуемый pH первой жидкости (4,00). Датчик ждёт стабилизации показаний измерительного щупа.
	1 стадия калибровки (выполнение). Датчик считывает показания измерительного щупа и выводит на дисплей анимацию кругового включения сегментов.
	Ожидание смены жидкости. На дисплее мигает требуемый pH второй жидкости (9,18). Достаньте щуп из первой жидкости и опустите во вторую. Датчик сам определит смену жидкости.
	2 стадия калибровки (ожидание). Требуемый водородный показатель перестанет мигать. Датчик ждёт стабилизации показаний измерительного щупа.
	2 стадия калибровки (выполнение). Датчик считывает показания измерительного щупа и выводит на дисплей анимацию кругового включения сегментов.
	Успешное завершение калибровки. Если на дисплее появилась надпись «Good», значит калибровка выполнена успешно и все рассчитанные показания сохранены в энергонезависимую память датчика.
	Ошибка калибровки. Если на дисплее появилась надпись «Err.C» значит калибровка не выполнена и данные не сохранены. Результат калибровки (Good / Err.C) исчезнет через 2 секунды.

Калибровка датчика без дисплея:

•	Запуск калибровки. Опустите щуп в первую калибровочную жидкость (4,00 pH). Нажмите и удерживайте кнопку «Калибровка». Датчик издаст короткий звуковой сигнал при нажатии на кнопку и такой же сигнал через секунду её удержания, тогда кнопку можно отпустить.
•	1 стадия калибровки. Каждую секунду датчик издаёт один короткий звуковой сигнал. На этой стадии датчик ждёт стабилизации показаний щупа, а потом считывает их.
─ ─	Ожидание смены жидкости. Каждую секунду датчик издаёт два длинных звуковых сигнала. Достаньте щуп из первой калибровочной жидкости и опустите во вторую.
• •	2 стадия калибровки. Каждую секунду датчик издаёт два коротких звуковых сигнала. На этой стадии датчик ждёт стабилизации показаний щупа, а потом считывает их.
─	Успешное завершение калибровки. Если датчик издал один очень длинный звуковой сигнал, значит калибровка выполнена успешно и все рассчитанные показания сохранены в энергонезависимую память.
─ ─ ─	Ошибка калибровки. Если датчик издал три очень длинных звуковых сигнала, значит калибровка не выполнена и данные не сохранены.

Сигналы о стадиях и успехе калибровки генерируются на высокой (3кГц) частоте, а сигнал о ошибке, на низкой (500Гц) частоте.

Длительность короткого сигнала составляет 0,1 сек, длинного 1 сек, а очень длинного 2 сек.

Правила калибровки общие для датчиков с дисплеем и без:

Запустить калибровку можно не только удержанием кнопки «Калибровка», но и обращением к функции setCalibration() библиотеки iarduino_MB_pH.

После запуска калибровки, требуется только сменить первую калибровочную жидкость на вторую. Датчик самостоятельно зафиксирует смену жидкости и перейдёт ко второй стадии.

При смене калибровочных жидкостей рекомендуется сполоснуть щуп в дистиллированной воде, чтоб остатки первой калибровочной жидкости не попали во вторую.

Процесс ожидания стабилизации показаний щупа занимает не менее 10 секунд.

Калибровку можно отменить, в любой момент, повторным нажатием на кнопку «Калибровка». Калибровка автоматически отменяется, если любая из стадий калибровки выполняется дольше 2 минут. Отмена калибровки расценивается как ошибка с соответствующим уведомлением.

Библиотека iarduino_MB_pH позволяет запускать калибровку, определять стадии калибровки, получать результат калибровки, читать и менять данные рассчитанные при калибровке, а так же указывать pH используемых калибровочных жидкостей.

Описание функций библиотеки:

В данном разделе описаны функции библиотеки iarduino_MB_pH для работы с датчиком кислотности жидкости (pH-метр) RS485 / Modbus с дисплеем и без дисплея. Эта библиотека работает совместно с библиотекой iarduino_Modbus, описание функций которой доступно по ссылке Wiki - Работа с протоколом Modbus RTU/ASCI по шине RS485.

Подключение библиотек:

В примерах вход DE конвертера UART-RS485 подключён к выводу D2 Arduino. Вместо вывода D2 можно использовать любой выход Arduino, номер выхода указывается при создании объекта для работы по протоколу Modbus.

Если используется аппаратная шина UART:

#include <iarduino_Modbus.h>      // Подключаем библиотеку для работы по протоколу Modbus.
#include <iarduino_MB_pH.h>       // Подключаем библиотеку для работы с датчиком pH-метра.
                                  //
ModbusClient   modbus(Serial, 2); // Создаём объект для работы по протоколу Modbus указав класс Serial и номер вывода DE конвертера UART-RS485.
iarduino_MB_pH sensor(modbus);    // Создаём объект для работы с pH-метром указав объект протокола Modbus.
                                  //
void setup(){                     //
     ...                          //
     Serial.begin(9600);          // Указываем скорость шины RS485. Она равна скорости шины UART подключённой к конвертеру UART-RS485.
     while(!Serial);              //
     sensor.begin(4);             // Инициируем работу с pH-метром, указав его адрес.
     ...                          // Если адрес не указан sensor.begin(), то он будет найден, но это займёт некоторое время.
}                                 //

Если используется аппаратная шина UART-1, то вместо класса Serial указываем Serial1, для шины UART2 указываем Serial2 и т.д.

Если используется программная реализация шины UART:

#include <SoftwareSerial.h>       // Подключаем библиотеку для работы с программной шиной UART.
#include <iarduino_Modbus.h>      // Подключаем библиотеку для работы по протоколу Modbus.
#include <iarduino_MB_pH.h>       // Подключаем библиотеку для работы с датчиком pH-метра.
                                  //
SoftwareSerial rs485(8, 9);       // Создаём объект для работы с программной шиной UART указывая выводы RX, TX.
ModbusClient   modbus(rs485, 2);  // Создаём объект для работы по протоколу Modbus указав объект программной шины UART и номер вывода DE конвертера UART-RS485.
iarduino_MB_pH sensor(modbus);    // Создаём объект для работы с pH-метром указав объект протокола Modbus.
                                  //
void setup(){                     //
     ...                          //
     rs485.begin(9600);           // Указываем скорость шины RS485. Она равна скорости программной шины UART подключённой к конвертеру UART-RS485.
     while(!rs485);               //
     sensor.begin(4);             // Инициируем работу с pH-метром, указав его адрес.
     ...                          // Если адрес не указан sensor.begin(), то он будет найден, но это займёт некоторое время.
}                                 //

Для программной реализации шины UART необходимо указать выводы которые будут использоваться как RX и TX, в примере указаны выводы 8, и 9 соответственно. При создании объекта modbus указывается не класс Serial, а объект для работы с программной шиной UART.

Скорость передачи данных по шине Modbus равна скорости шины UART.

Функция begin();

Назначение: Инициализация работы с датчиком pH-метра.
Синтаксис: begin( [ АДРЕС_ДАТЧИКА ] );
Параметр: uint8_t АДРЕС_ДАТЧИКА - значение от 1 до 247.
Возвращаемое значение: bool - результат инициализации (true или false).
Примечание:

Если вызвать функцию без параметра, то адрес pH-метра будет найден автоматически. На это уйдёт некоторое время и на шине долен быть только один датчик pH-метра.
Функцию достаточно вызвать 1 раз в коде Setup(), до обращения к остальным функциям библиотеки.
Датчики pH-метров поставляются с адресом 4 на шине, но этот адрес можно изменить.

Пример:

sensor.begin(4); // Инициируем работу с pH-метром, указав его адрес на шине.

Функция reset();

Назначение: Программная перезагрузка датчика pH-метра.
Синтаксис: reset();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: bool - результат перезагрузки (true или false).
Пример:

sensor.reset(); // Выполняем программную перезагрузку.

Функция changeID();

Назначение: Установка нового адреса на шине.
Синтаксис: changeID( АДРЕС_ДАТЧИКА );
Параметр: uint8_t АДРЕС_ДАТЧИКА - значение от 1 до 247.
Возвращаемое значение: bool - результат изменения адреса (true или false).
Примечание:

Новый адрес сохраняется в энергонезависимую память, а значит остаётся после отключения питания.
Выполнение функции занимает более 120 миллисекунд.

Пример:

sensor.changeID(10); // Изменить адрес датчика на значение 10.

Функция setSpeedMB();

Назначение: Установка новой скорости передачи данных.
Синтаксис: setSpeedMB( СКОРОСТЬ );
Параметр: uint32_t СКОРОСТЬ - может принимать одно из значений:
4800 / 9600 / 19200 / 38400 / 57600.
Возвращаемое значение: bool - результат изменения скорости (true или false).
Примечание:

Новая скорость применяется на 2 секунды, в течении которых её нужно подтвердить.
Если скорость не подтвердить в течении 2 секунд, датчик вернёт прежнюю скорость.
Скорость подтверждается функцией ackSpeedMB() на новой скорости шины.

Функция ackSpeedMB();

Назначение: Подтверждение смены скорости передачи данных.
Синтаксис: ackSpeedMB();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: bool - результат подтверждения скорости (true или false).
Примечание:

Подтверждение скорости выполняется после установки новой скорости датчика функцией setSpeedMB() и установки той же скорости для шины UART-RS485.
Если скорость не подтвердить в течении 2 секунд, датчик вернёт прежнюю скорость.
Подтверждённая скорость сохраняется в энергонезависимую память, а значит остаётся после отключения питания.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.

Пример:

sensor.setSpeedMB(9600); // Изменить скорость датчика на 9600 бит/сек.
Serial.begin(9600);      // Изменить скорость шины UART-RS485 на 9600 бит/сек.
sensor.ackSpeedMB();     // Подтвердить скорость датчика.

Функция setTypeMB();

Назначение: Установка нового типа протокола Modbus.
Синтаксис: setTypeMB( ТИП );
Параметр: uint8_t ТИП - может принимать значение MODBUS_RTU или MODBUS_ASCII.
Возвращаемое значение: bool - результат изменения типа протокола (true или false).
Примечание:

Новый тип протокола применяется на 2 секунды, в течении которых его нужно подтвердить.
Если тип протокола не подтвердить в течении 2 секунд, датчик вернёт прежний тип.
Тип протокола подтверждается функцией ackTypeMB() по новому типу протокола на шине.

Функция ackTypeMB();

Назначение: Подтверждение смены типа протокола Modbus.
Синтаксис: ackTypeMB();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: bool - результат подтверждения типа протокола (true или false).
Примечание:

Подтверждение типа протокола Modbus выполняется после установки нового типа протокола датчика функцией setTypeMB() и установки того-же типа протокола для передачи данных по шине UART-RS485.
Если тип протокола не подтвердить в течении 2 секунд, датчик вернёт прежний тип.
Подтверждённый тип протокола Modbus сохраняется в энергонезависимую память, а значит остаётся после отключения питания.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.

Пример:

sensor.setTypeMB(MODBUS_RTU); // Изменить тип протокола датчика на Modbus RTU.
modbus.setTypeMB(MODBUS_RTU); // Изменить тип протокола шины UART-RS485 на Modbus RTU.
sensor.ackTypeMB();           // Подтвердить тип протокола датчика.

Функция writeFlash();

Назначение: Запись пользовательского значения в Flash память.
Синтаксис: writeFlash( ЧИСЛО );
Параметр: uint16_t ЧИСЛО - любое значение от 0 до 65535.
Возвращаемое значение: bool - результат записи (true или false).
Примечание:

Записываемое число сохраняется в энергонезависимую память, а значит остаётся после отключения питания.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.
Для чтения числа из Flash памяти воспользуйтесь функцией readFlash().
Число хранится в регистре "Holding Registers" [0x0120] «USER_DATA».

Пример:

sensor.writeFlash(12345); // Записать число в энергонезависимую память.

Функция readFlash();

Назначение: Чтение пользовательского значения из Flash памяти.
Синтаксис: readFlash();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: int32_t - число из памяти (0...65535) , или -1 при провале чтения.
Примечание:

Для записи числа в Flash память воспользуйтесь функцией writeFlash().
Число хранится в регистре "Holding Registers" [0x0120] «USER_DATA».

Пример:

i = sensor.readFlash();         // Читаем число из энергонезависимой памяти.
if(i<0){ Serial.print("ERR"); } // Сообщаем о ошибке.
else   { Serial.print(  i  ); } // Выводим прочитанное значение.

Функция getID();

Назначение: Чтение адреса устройства на шине.
Синтаксис: getID();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: uint8_t - адрес (1...247), или 0 если устройство не инициировано.
Примечание:

Данная функция может пригодиться если инициализация устройства выполнена функцией begin() без указания адреса (адрес найден автоматически).

Пример:

i = sensor.getID();              // Читаем адрес устройства на шине.
if(i==0){ Serial.print("ERR"); } // Сообщаем о ошибке.
else    { Serial.print(  i  ); } // Выводим адрес устройства на шине.

Функция getVersion();

Назначение: Чтение версии прошивки устройства.
Синтаксис: getVersion();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: uint8_t - версия прошивки, или 0 если устройство не инициировано.
Пример:

i = sensor.getVersion();         // Читаем версию прошивки устройства.
if(i==0){ Serial.print("ERR"); } // Сообщаем о ошибке.
else    { Serial.print(  i  ); } // Выводим версию прошивки устройства.

Функция setIDLED();

Назначение: Управление индикатором обнаружения устройства.
Синтаксис: setIDLED( СОСТОЯНИЕ );
Параметр: bool СОСТОЯНИЕ - флаг включения индикатора (true или false).
Возвращаемое значение: bool - результат применения состояния индикатора (true или false).
Примечание:

Индикатор обнаружения устройства - это светодиод на разъеме RJ-45.
Если индикатор включён, то светодиод постоянно светится. Так можно визуально определить устройство, если на шине имеются несколько одинаковых устройств.
Если индикатор отключен, то светодиод информирует о получении запросов, адресованных этому устройству.

Пример:

sensor.setIDLED(true ); // Включаем индикатор обнаружения устройства.
sensor.setIDLED(false); // Отключаем индикатор обнаружения устройства.

Функция getPWR();

Назначение: Чтение напряжения питания на шине 5V.
Синтаксис: getPWR();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: float - напряжение (00,000...65,535 В), или -1 при провале чтения.
Примечание:

Данная функция позволяет узнать напряжение питания на гальванически развязанной шине питания 5V.
У других модулей iarduino, не имеющих гальванической развязки по питанию, данная функция возвращает напряжение питания получаемое с разъема RJ45.

Пример:

i = sensor.getPWR();            // Читаем гальванически развязанное напряжение питания 5V.
if(i<0){ Serial.print("ERR"); } // Сообщаем о ошибке.
else   { Serial.print(  i  ); } // Выводим напряжение питания шины 5V в вольтах.

Функция getErr();

Назначение: Чтение флагов ошибок из регистра диагностики.
Синтаксис: getErr();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: int32_t - регистр диагностики (2 байта), или -1 при провале чтения.
Примечание:

Функция возвращает двухбайтное значение из регистра диагностики.
Каждый бит регистра диагностики информирует о ошибке.
Датчик постоянно проводит самодиагностику в режиме реального времени.

Пример:

i = sensor.getErr();    //                Получаем значение регистра диагностики.
if( i                   ){ Serial.print( "Есть ошибки: "                        ); }
if( i & ERR_MB_pH_Power ){ Serial.print( "Стабилизация после подачи питания. "  ); }
if( i & ERR_MB_pH_Data  ){ Serial.print( "Ошибка чтения данных из АЦП. "        ); }
if( i & ERR_MB_pH_Jumps ){ Serial.print( "Значение pH 'скачет'. "               ); }
if( i & ERR_MB_pH_Vin   ){ Serial.print( "Некорректное напряжение на щупе. "    ); }
if( i & ERR_MB_pH_Vout  ){ Serial.print( "Некорректное напряжение от щупа. "    ); }
if( i & ERR_MB_pH_5V    ){ Serial.print( "Низкое напряжение питания 5В шины. "  ); }
if( i & ERR_MB_pH_Init  ){ Serial.print( "Ошибка инициализации АЦП. "           ); }

Функция setCalibration();

Назначение: Запуск калибровки.
Синтаксис: setCalibration();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: bool - результат запуска калибровки (true или false).
Примечание:

Обращение к функции равносильно нажатию на кнопку "Калибровка".
Перед запуском нужно сполоснуть щуп и опустить его в 1 калибровочную жидкость.
Узнать текущую стадию калибровки можно функцией getCalibration().

Пример:

sensor.setCalibration(); // Запускаем калибровку.

Функция getCalibration();

Назначение: Чтение текущей стадии калибровки.
Синтаксис: getCalibration();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: int8_t - стадия калибровки (0,1,2,3), или -1 при провале чтения.
Примечание:

Подробно о стадиях калибровки написано выше, в разделе "Калибровка".
Актуальные значения возвращаемые функцией:

0 - Калибровка не выполняется.
1 - Выполняется первая стадия калибровки.
2 - Выполняется вторая стадия калибровки.
3 - Датчик ожидает смены первой калибровочной жидкости на вторую.

Результат калибровки можно узнать функцией getResultCalib().

Пример:

    i = sensor.setCalibration();                      // Запускаем калибровку.
do{ j = sensor.getCalibration(); delay(1000);         // Читаем текущую стадию калибровки.
    if( j==1 ){ Serial.println("1 стадия..."     ); } // Выполняется 1 стадия калибровки.
    if( j==3 ){ Serial.println("смените жидкость"); } // Датчик ждёт смены жидкости.
    if( j==2 ){ Serial.println("2 стадия..."     ); } // Выполняется 2 стадия калибровки.
}while( j );                                          // Выполняем цикл пока выполняется калибровка.
Serial.println("Калибровка завершена"); }             // Эта строка выполнится если j==0.

Функция getResultCalib();

Назначение: Чтение результата последней калибровки.
Синтаксис: getResultCalib();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: int8_t - результат (true или false), или -1 при провале чтения.
Примечание:

Результат калибровки устанавливается в true при запуске калибровки.
Результат калибровки сбрасывается в false если калибровка выполнена с ошибкой.
Датчик считает калибровку выполненной с ошибкой,если рассчитанная чувствительность щупа выходит за диапазон 12...75 мВ/pH, или нейтральная кислотность для щупа выходит за диапазон ±3 pH от эталонного значения 7,00 pH. В таком случае результаты калибровки не сохраняются, а функция getResultCalib() возвращает false.

Пример:

       sensor.setCalibration();     // Запускаем калибровку.
while( sensor.getCalibration() )    // Выполняем цикл пока выполняется калибровка.
     { delay(1000);            }    // Не перегружаем шину.
i =    sensor.getResultCalib();     // Получаем результат калибровки.
if(i<0){ Serial.print("?"  ); }else // Датчик не ответил.
if( i ){ Serial.print("OK" ); }else // Калибровка завершена успешно.
       { Serial.print("ERR"); }     // Калибровка завершена с ошибкой.

Функция getStability();

Назначение: Чтение флага нормализации показаний.
Синтаксис: getStability();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: int8_t - флаг нормализации (true/false), или -1 при провале чтения.
Примечание:

Функция возвращает true если показания кислотности стабильны.
Функция возвращает false если кислотность увеличивается или уменьшается.
Показания кислотности считаются стабильными если её среднее значение за последние 10 секунд не сместилось за предел допустимой флуктуации.
Показания кислотности считаются нестабильными (увеличиваются или уменьшаются, если её среднее значение за последние 10 секунд сместилось за предел высокой флуктуации.
Функции setFluctuation() / getFluctuation() позволяют задавать / получать уровни допустимой и высокой флуктуации.

Пример:

i = sensor.getStability();      // Читаем флаг нормализации показаний.
if(i<0){ Serial.print("ERR"); } // Сообщаем о ошибке.
else   { Serial.print(  i  ); } // Выводим флаг.

Функция getPH();

Назначение: Чтение кислотности исследуемой жидкости.
Синтаксис: getPH();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: float - кислотность (0...14,000 pH), или -1 при провале чтения.
Пример:

i = sensor.getPH();             // Читаем кислотность.
if(i<0){ Serial.print("ERR"); } // Сообщаем о ошибке.
else   { Serial.print(  i  ); } // Выводим кислотность.

Функции настройки датчика:

В данном разделе описаны функции настройки работы датчика. Датчик использует различные коэффициенты и значения для вычислений. По умолчанию они установлены в стандартные значения и не требуют изменений.

Важно: Все значения устанавливаемые функциями настройки датчика сохраняются в энергонезависимую память датчика, а значит действуют и после отключения питания!

Функция setKnownPH();

Назначение: Установка кислотности калибровочных жидкостей.
Синтаксис: setKnownPH( СТАДИЯ , КИСЛОТНОСТЬ );
Параметры:

uint8_t СТАДИЯ - может принимать значение 1 или 2.
float КИСЛОТНОСТЬ - может принимать значения от 0,000 до 14,000 pH.

Возвращаемое значение: bool - результат записи значения (true или false).
Примечание:

Калибровка производится с использованием двух калибровочных жидкостей, кислотность которых должна быть равна 4,00 и 9,18 pH (по умолчанию). Данная функция позволяет указать датчику, что для калибровки будут использоваться другие жидкости.
Первый параметр указывает, кислотность какой жидкости (1 или 2) мы сохраняем.
Второй параметр указывает, жидкость с какой кислотностью будет использоваться.
Кислотность первой калибровочной жидкости должна отличатся от кислотности второй калибровочной жидкости не менее чем на 2,00 pH (в любую сторону).
Указанные кислотности сохраняются в энергонезависимую память.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.

Пример:

sensor.setKnownPH(1, 5.00); // На 1 стадии калибровки будет жидкость 5.00 pH.
sensor.setKnownPH(2, 9.00); // На 2 стадии калибровки будет жидкость 9.00 pH.

Функция getKnownPH();

Назначение: Чтение кислотности жидкостей требуемых для калибровки.
Синтаксис: getKnownPH( СТАДИЯ );
Параметр: uint8_t СТАДИЯ - может принимать значение 1 или 2.
Возвращаемое значение: float - требуемая кислотность в pH, или -1 при провале чтения.
Примечание:

Функция позволяет узнать требуемые кислотности калибровочных жидкостей.
Параметр функции указывает, кислотность какой жидкости (1 или 2) требуется вернуть.
По умолчанию, для 1 стадии калибровки, требуется жидкость с кислотностью 4.00 pH.
По умолчанию, для 2 стадии калибровки, требуется жидкость с кислотностью 9.18 pH.

Пример:

i = sensor.getKnownPH( 1 ); // Читаем кислотность требуемую на 1 стадии калибровки.
j = sensor.getKnownPH( 2 ); // Читаем кислотность требуемую на 2 стадии калибровки.
if( i<0 || j<0 ){ Serial.print("Err"); }else{ Serial.print( (String) "1="+i+"pH, 2="+j+"pH." ); }

Функция setFluctuation();

Назначение: Установка пределов флуктуации кислотности.
Синтаксис: setFluctuation( ТИП , КИСЛОТНОСТЬ );
Параметры:

uint8_t ТИП - может принимать значение STABLE_PH или UNSTABLE_PH.
float КИСЛОТНОСТЬ - может принимать значения от 0,001 до 14,000 pH.

Возвращаемое значение: bool - результат записи значения (true или false).
Примечание:

Функция позволяет задать пределы допустимой и высокой флуктуации.
Первый параметр позволяет указать тип устанавливаемого предела:

STABLE_PH - задать предел допустимой флуктуации.
UNSTABLE_PH - задать предел высокой флуктуации.

Второй параметр определяет значение устанавливаемого предела.
Если среднее значение кислотности за последние 10 секунд не сместилось за предел допустимой флуктуации, то показания кислотности считаются стабильными.
При таких показаниях, функция getStability() возвращает true.
Если среднее значение кислотности за последние 10 секунд сместилось за предел высокой флуктуации, то показания кислотности считаются не стабильными.
При таких показаниях, функция getStability() возвращает false.
Предел допустимой флуктуации должен быть ниже предела высокой флуктуации.
Во время калибровки датчик проверяет нормализацию показаний кислотности, значит меняя пределы флуктуаций можно ускорить или замедлить процесс калибровки.
Указанные пределы сохраняются в энергонезависимую память.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.

Пример:

sensor.setFluctuation(STABLE_PH  , 0.002); // Показания будут считаться    стабильными, если среднее значение кислотности за последние 10 секунд не смещается более чем на ±0.002 pH.
sensor.setFluctuation(UNSTABLE_PH, 0.003); // Показания будут считаться не стабильными, если среднее значение кислотности за последние 10 секунд сместится более чем на ±0.003 pH.

Функция getFluctuation();

Назначение: Чтение пределов флуктуации кислотности.
Синтаксис: getFluctuation( ТИП );
Параметр: uint8_t ТИП - может принимать значение STABLE_PH или UNSTABLE_PH.
Возвращаемое значение: float - предел флуктуации в pH, или -1 при провале чтения.
Примечание:

Функция позволяет получить установленные пределы флуктуации кислотности.
Параметр позволяет указать тип читаемого предела флуктуаций.

STABLE_PH - получить предел допустимой флуктуации.
UNSTABLE_PH - получить предел высокой флуктуации.

Если среднее значение кислотности за последние 10 секунд не сместилось за предел допустимой флуктуации, то показания кислотности считаются стабильными.
При таких показаниях, функция getStability() возвращает true.
Если среднее значение кислотности за последние 10 секунд сместилось за предел высокой флуктуации, то показания кислотности считаются не стабильными.
При таких показаниях, функция getStability() возвращает false.
По умолчанию, предел допустимой флуктуации кислотности равен 0.002 pH.
По умолчанию, предел высокой флуктуации кислотности равен 0.003 pH.

Пример:

i = sensor.getFluctuation( STABLE_PH   ); // Читаем предел допустимой флуктуации кислотности.
j = sensor.getFluctuation( UNSTABLE_PH ); // Читаем предел высокой флуктуации кислотности.

Функция setVstp();

Назначение: Установка чувствительности щупа.
Синтаксис: setVstp( НАПРЯЖЕНИЕ );
Параметры:

float НАПРЯЖЕНИЕ чувствительности в мВ/pH, значение от 0,01 до 655,35.

Возвращаемое значение:

bool - результат применения нового напряжения (true или false).

Примечание:

Значение по умолчанию 30,00 мВ (с учётом шунта входным сопротивлением АЦП датчика).
Данное значение указывает на сколько изменится напряжение с щупа при изменении водородного показателя жидкости на 1,0 pH.
Датчик самостоятельно определяет и сохраняет значение Vstp в процессе калибровки.
Чувствительность щупа сохраняется в энергонезависимую память.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.

Пример:

sensor.setVstp( 60.0 );   // Указываем датчику новую чувствительность щупа в мВ/pH.

Функция getVstp();

Назначение: Чтение чувствительности щупа.
Синтаксис: getVstp();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: float напряжение (0,01...655,35 мВ/pH), или -1 при провале чтения.
Пример:

i = sensor.getVstp(); // Читаем чувствительность щупа из памяти датчика.
if( i<0 ){ Serial.print("Err"); }else{ Serial.print( (String) "Vstp = "+i+" мВ/pH." ); }

Функция getVin();

Назначение: Чтение напряжения поданного на вход измерительного щупа.
Синтаксис: getVin();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: float напряжение (0...6,5535 В), или -1 при провале чтения.
Примечание:

Напряжение на входе измерительного щупа устанавливается резистивным делителем.
Эталонное значение: Vin = 0.5Vcc = 0.5*3.3 = 1.65 В.
Функция возвращает не эталонное, а реальное напряжение на входе щупа.

Пример:

i = sensor.getVin(); // Читаем напряжение на входе щупа.
if( i<0 ){ Serial.print("Err"); }else{ Serial.print( (String) "Vin = "+i+" В." ); }

Функция getVout();

Назначение: Чтение напряжения на выходе измерительного щупа.
Синтаксис: getVout();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: float напряжение (0...6,5535 В), или -1 при провале чтения.
Примечание: Напряжение на выходе щупа измеряется встроенным АЦП CS1237.
Пример:

i = sensor.getVout(); // Читаем напряжение на выходе щупа.
if( i<0 ){ Serial.print("Err"); }else{ Serial.print( (String) "Vout = "+i+" В." ); }

Функция setPHn();

Назначение: Установка нейтральной кислотности для щупа.
Синтаксис: setPHn( КИСЛОТНОСТЬ );
Параметры:

float КИСЛОТНОСТЬ жидкости от 0 до 14 pH при котором напряжение щупа равно 0.

Возвращаемое значение:

bool - результат применения нового нейтрального pH щупа (true или false).

Примечание:

Нейтральный водородный показатель жидкости для щупа это pH нулевой точки, такой водородный показатель при котором напряжение щупа равно нулю.
При погружении щупа в нейтральную среду (pH=7,0), потенциалы на входе и выходе щупа должны быть одинаковыми (напряжение щупа равно 0) - нулевая точка. Но в процессе старения щупа его нулевая точка смещается, и напряжение щупа будет равно нулю при водородном показателе жидкости отличном от 7,0 pH, это значение и является нейтральным водородным показателем для щупа pHn.
Датчик самостоятельно определяет и сохраняет значение pHn в процессе калибровки.
Нейтральная кислотность для щупа сохраняется в энергонезависимую память.
Выполнение функции занимает более 50 миллисекунд.

Пример:

sensor.setPHn( 7.02 );    // Указываем датчику новую нейтральную кислотность в pH.

Функция getPHn();

Назначение: Запрос нейтральной кислотности для щупа.
Синтаксис: getPHn();
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: float кислотность (0...14,000 pH), или -1 при провале чтения.
Пример:

i = sensor.getPHn(); // Читаем нейтральную кислотность для щупа в pH.
if( i<0 ){ Serial.print("Err"); }else{ Serial.print( (String) "pHn = "+i+" pH." ); }

Обработка ошибок:

Рассмотренные выше функции библиотеки iarduino_MB_pH возвращают не только результат чтения, но и ошибки при записи или чтении. Причину ошибок можно выяснить функцией lastError() библиотеки iarduino_Modbus.

Функция lastError();

Назначение: Получение кода причины последней ошибки.
Синтаксис: lastError(); // Функция библиотеки iarduino_Modbus.
Параметры: Нет.
Возвращаемое значение: uint8_t - код причины последней ошибки.

ERROR_ILLEGAL_FUNCTION - Команда запроса не поддерживается датчиком.
ERROR_ILLEGAL_ADDRESS - У датчика отсутствует регистр с указанным адресом.
ERROR_ILLEGAL_VALUE - Недопустимое значение в поле данных запроса.
ERROR_DEVICE_FAILURE - Любая невосстановимая ошибка кроме первых трёх.
ERROR_ACKNOWLEDGE - Датчик принял запрос, но на обработку требуется время.
ERROR_DEVICE_BUSY - Ведомый занят, запрос проигнорирован.
ERROR_MEMORY_PARITY - Ошибка чтения/записи файла.
ERROR_GATEWAY_UNAVAILABLE - Шина перегружена данными или не настроена.
ERROR_GATEWAY_NO_DEVICE - Ведомого устройства нет или от него нет ответа.
ERROR_SYNTAX - Ошибка синтаксиса.
ERROR_ADR_IARDUINO - Ошибка назначения или сортировки адресов устройств iarduino.
ERROR_ADR_RESPONSE - Несовпадение адреса регистра в ответе.
ERROR_VAL_RESPONSE - Несовпадение данных в ответе.
ERROR_CRC_RESPONSE - Несовпадение CRC в принятом ответе.
ERROR_LEN_REQUEST - Размер отправляемого запроса превышает размер буфера.
ERROR_LEN_RESPONSE - Размер полученного ответа превышает размер буфера.

Пример:

float i = sensor.getPH();            // Читаем кислотность исследуемой жидкости.
if(i>=0){                            // Если значение прочитано без ошибок...
    Serial.print("Кислотность ");    //
    Serial.print( i );               // Выводим прочитанное значение.
    Serial.println(" pH.");          //
}else{                               // Если чтение выполнено с ошибкой...
    switch( modbus.lastError() ){    // Получаем код последней ошибки.
        case ERROR_ILLEGAL_FUNCTION:    Serial.println( F("Датчик не поддерживает команду или функцию запроса")           ); break;
        case ERROR_ILLEGAL_ADDRESS:     Serial.println( F("Запрос содержит недопустимый адрес регистра")                  ); break;
        case ERROR_ILLEGAL_VALUE:       Serial.println( F("Запрос содержит недопустимое значение в поле данных")          ); break;
        case ERROR_DEVICE_FAILURE:      Serial.println( F("Ошибка запроса не связана с командой, адресом или данными")    ); break;
        case ERROR_ACKNOWLEDGE:         Serial.println( F("Датчик сообщает что занят и обработает запрос позже")          ); break;
        case ERROR_DEVICE_BUSY:         Serial.println( F("Датчик сообщает что занят и не будет обрабатывать запрос")     ); break;
        case ERROR_MEMORY_PARITY:       Serial.println( F("Датчик сообщает что произошла ошибка чтения/записи файла")     ); break;
        case ERROR_GATEWAY_UNAVAILABLE: Serial.println( F("Шлюз неправильно настроен или перегружен запросами")           ); break;
        case ERROR_GATEWAY_NO_DEVICE:   Serial.println( F("Датчик которому адресован запрос не отвечает")                 ); break;
        case ERROR_SYNTAX:              Serial.println( F("Ошибка синтаксиса")                                            ); break;
        case ERROR_ADR_IARDUINO:        Serial.println( F("Ошибка назначения или сортировки адресов устройств iarduino")  ); break;
        case ERROR_ADR_RESPONSE:        Serial.println( F("Ответ от датчика содержит недопустимый адрес регистра")         ); break;
        case ERROR_VAL_RESPONSE:        Serial.println( F("Ответ от датчика содержит недопустимое значение в поле данных") ); break;
        case ERROR_CRC_RESPONSE:        Serial.println( F("Несовпадение CRC в ответе датчика")                             ); break;
        case ERROR_LEN_REQUEST:         Serial.println( F("Размер запроса к датчику превышает буфер обмена или ADU")       ); break;
        case ERROR_LEN_RESPONSE:        Serial.println( F("Размер ответа от датчика превышает буфер обмена")               ); break;
        default:                        Serial.println( F("Неизвестная ошибка")                                           ); break;
    }
}

ERROR_GATEWAY_NO_DEVICE - нет ответа от датчика, означает что устройство отсутствует на шине. Причиной данной ошибки может быть, как физическое отключение устройства, так и плохой контакт, или недостаточное питание.
ERROR_SYNTAX - ошибка синтаксиса, означает наличие ошибки в коде, например функция вызвавшая данную ошибку была вызвана с некорректными параметрами, или вызвана до инициализации датчика.