# Open-Source Photometer for Nitrite-Nitrogen and Phosphate-Phosphorus Testing

**Repository Path**: xukejing/open-source-photometer-for-nitrite-nitrogen-and-phosphate-phosphorus-testing

## Basic Information

- **Project Name**: Open-Source Photometer for Nitrite-Nitrogen and Phosphate-Phosphorus Testing
- **Description**: ESP32/Arduino/Matlab compatible open-source testing platform, which allows you test for nitrite and phosphate in water
开源高精度水质测试仪器
- **Primary Language**: C
- **License**: GPL-3.0
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 3
- **Forks**: 5
- **Created**: 2022-06-23
- **Last Updated**: 2025-02-28

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Open-Source Photometer for Nitrite-Nitrogen and Phosphate-Phosphorus Testing 开源高精度亚硝酸盐、磷酸盐检测仪

#### 介绍
ESP32/Arduino/Matlab compatible open-source testing platform, which allows you test for nitrite and phosphate in water  
详细中文版说明文档见：[开源高精度亚硝酸盐、磷酸盐检测仪——方案成本低得超出你想象](https://www.icxbk.com/article/detail/2655.html)  
需要3D打印的结构件见：[Open-Source Photometer by xukejing](https://www.thingiverse.com/thing:5417172/files)  


#### 软件架构  
仪器主控为ESP32，通过UDP协议实时把光强数据发送给网络上的上位机。  
上位机Matlb进行数字信号处理，滤波后，先通过基准光强和吸光后光强计算透光度，然后使用透光度计算吸光率  
接着对不同标准浓度显色反应后的液体进行吸光度测量，校准吸光度基准曲线。  
最后测量待测液体显色反应后的吸光度，把吸光度代入基准曲线，得到待测液体浓度。  
技术细节参考国标规范：GB/T 12763.4-2007  


#### 物料清单（总采购成本小于55元）
硬件方案对成本做了优化。单台检测仪造价的物料采购成本小于55元。如果工程批量采购，预计能低至50元以内。具体物料如下：  

电子设备方面，GY-2561模块11元，微雪TSL25911模块19元，ESP32开发板15元，1颗绿光520nm 3mm LED和1颗红外850nm 3mmLED忽略不计，2个250欧电阻忽略不计，杜邦线若干忽略不计；  
结构方面，外壳及传感器支架全部使用3D打印，材料用量约58克，按50元每公斤计，约3元；  
标准件方面，两个10mm玻璃比色皿5元，M3x4x3 注塑预埋螺母4颗忽略不计，M3x8螺丝4颗忽略不计。  
  
更多改进建议：作者强烈建议使用540nm的LED代替520nm LED，测量亚硝酸盐时可以获得更高的灵敏度；用880nm LED代替850nm LED，测量磷酸盐时可以获得更高灵敏度。非标准波长的LED的采购成本略高，但也不超过1杯可乐。  

#### 开发环境搭建教程

Arduino与ESP32的开发环境搭建参考：[arduino-esp32开发环境搭建](https://gitee.com/EspressifSystems/arduino-esp32)  

#### 原理图
![输入图片说明](picture/%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%9B%BE.jpg)

#### 需要3D打印的零件

1.外壳上半部分。用于固定ESP32开发板和两个比色皿架。  
2.外壳下半部分。  
3.比色皿架（型号A），用于10mm比色皿。一端固定520nm 3mm LED，另一端固定GY-2561光传感器模块。  
4.比色皿架（型号B），用于10mm比色皿。一端固定850nm 3mm LED，另一端固定微雪TSL25911光传感器模块。  
5.遮光保护罩，用于遮挡环境光  

#### 致谢
感谢林博士提供的方案参考，参考文章：
林北辰,环境水体营养盐的无泵无阀低成本原位分析仪器的研发及应用[D],厦门大学