--- tags: C-LAB, workshop --- # Coqui Conductivity Sensor --- ![](https://publiclab.org/i/30550.jpg?s=o) ## Coqui 是什麼? Coqui 是一個液體導電性感測器....(嗯...事實上不只能用在液體),由 [Public Lab](https://publiclab.org/) 製作。 比較特別的是,從 Coqui 上不會得到任何數值,而是發出聲音。如果液體導電性高(汙水),則聲音較高,反之則聲音較低。 Coqui 的取名是一種青蛙,所以會發出聲音 XD ### 關於 Public Lab Public Lab 是一個非營利組織,他們使用並開發開源工具,並將其應用於環境探索和調查。 * [Public Lab 官網](https://publiclab.org/) * [GitHub](https://github.com/publiclab) * [Youtube 頻道](https://www.youtube.com/c/PublicLab) * [Coqui 材料包販售](https://store.publiclab.org/collections/recently-added/products/coqui?variant=14651613315181) ## Coqui 的應用 事實上,Coqui 是一種電路,可以讓你 "聽到" sensor 的 "感受"。你可以聽到液體的導電率、房間的溫度或是pH測試條的顏色。 * 聽到[導電率](https://www.youtube.com/watch?v=Txu08bFOpaU) -- 兩條導線放入水裡 (水會有電阻值,藉此改變音頻) * 聽到[溫度](https://www.youtube.com/watch?v=cvWfdVbV_08) -- 其實只是把導線兩端接出一個溫感電阻而已 * 聽到[環境光](https://www.youtube.com/watch?v=S1GoPiRVTD0) -- 其實只是把導線兩端接出一個光敏電阻而已 * 聽到[LED](https://www.youtube.com/watch?v=Snr0Zd8oueE) -- 稍微厲害一點,把 555 輸出的 pulse 接到 LED,再透過 LED 的亮度改變光敏電阻。 ## 製作 Coqui 關於製作的細節,可以參考官方的文件: * [WiKi: Coqui conductivity sensor](https://publiclab.org/wiki/coqui) * [2019 功放版](https://publiclab.org/notes/warren/03-26-2019/build-a-mega-coqui-water-conductivity-sensor-with-an-amplifier) (多了音頻輸出) * [2019 新版](https://publiclab.org/notes/warren/03-01-2019/build-a-sound-generating-coqui-conductivity-sensor) * [2016 v1](https://publiclab.org/notes/ashkaya/09-17-2016/build-a-coqui-a-simple-water-conductivity-sensor) * [Build a Coqui BBv1.0](https://publiclab.org/notes/donblair/09-30-2014/coqui-bbv1-0) ### 準備材料 * 170 孔小麵包板 * 555 Timer IC (DIP 8接腳) * 1KΩ 電阻 (色環: 棕黑紅) * 0.1µF 陶瓷電容 * AA 電池 x2 * 電池盒 (帶線) * 公對公杜邦跳線 6~10 條 * 蜂鳴器 (無源, 選擇耐壓 25~30V 的規格 -- 通常是扁形的) * 光敏電阻 (27~60KΩ @ 10 lux) -- (驗證電路用,非必要) #### 選擇考量 * 實測結果,9V 的電池比 3V 的還大聲 * 如果要外接喇叭,至少需要選用 5V 的電源 * 蜂鳴器建議選扁的大的,耐壓 1~30V 的 * 電阻可以直接用 1K 或是 10K 的可變電阻 ### 賣場 (隨便找的,只是為了看外觀和大概的價格) * [170孔小麵包板](https://www.ruten.com.tw/item/show?21408116571512) x1個 * [NE555 IC DIP 包裝](https://www.ruten.com.tw/item/show?21519281399785) x1個 * [1KΩ 電阻 1/4W 5%](https://shopee.tw/%E3%80%90%E7%A5%A5%E6%98%8C%E9%9B%BB%E5%AD%90%E3%80%911-4W-%E9%9B%BB%E9%98%BB-5-1K%CE%A9-1%E5%8D%83%E6%AD%90-%E7%B2%BE%E5%BA%A65-1k%E6%AD%90-%E7%A2%B3%E8%86%9C%E9%9B%BB%E9%98%BB-(10%E5%85%A5)-i.27742636.3936434124) x1個 * 或是 10K 可變電阻 (有兩種,[小的](https://www.ruten.com.tw/item/show?21719255374444)要用螺絲起子調。[大的](https://www.ruten.com.tw/item/show?21514850460994)可以用手調) * [0.1uF 電容 (上面會標示 104)](https://www.ruten.com.tw/item/show?21401179972373) x1個 * AA 3號電池 x2個 * AA3號2節電池座 x1 (儘量找有帶線和開關的) * https://www.ruten.com.tw/item/show?21902503077275 * https://www.ruten.com.tw/item/show?21830399713736 * [公對公杜邦線](https://www.ruten.com.tw/item/show?21919400704300) * 10cm x7條 * 20cm x2條 (總之長一點,當作水質檢測探棒用) * 無源蜂鳴器 x1個 * (30*5.7mm) https://www.ruten.com.tw/item/show?21842812318314 * (34*9mm) https://www.ruten.com.tw/item/show?21842812301024 * (13*2.5mm) https://www.ruten.com.tw/item/show?21914601629090 * (14*7mm) https://www.ruten.com.tw/item/show?22025700108311 * (17*7mm) https://www.ruten.com.tw/item/show?22037330881197 ### 電阻和電容的選擇 這個電路的原理是讓 555 產生震盪訊號,並將訊號輸出給壓電式蜂鳴器發出聲響。 產生震盪的接法其實不是只有一種,網路上可以找到很多接法,555 原廠的規格書也有參考電路。PublicLab 使用了自己簡化的方式,但不管使用怎樣的電路,都需要決定電阻和電容的值,因為這兩個值可以決定最後輸出震盪訊號的頻率。 一般來說會有公式可以計算出,但我看不懂 XD。所以我用最簡單的方式 -- 就是直接夾示波器量訊號,事實上這反而更接近真實的狀況。 我挑選的邏輯是希望量測不同的液體,最終產生的頻率落在 2kHz 以內。因為常見的音符 (Do, Re, Me....) 都落在 2KHz 以內。測試結果使用 1KΩ 電阻 搭配 0.1µF 電容所量測到的訊號比較合乎預期。 這是量測一小瓶蓋自來水的結果,可以看到輸出頻率為 154.4Hz ![](https://i.imgur.com/bgqR7Ni.jpg) 這是把兩根探棒短路後的結果,可以視為最極端的狀況,可以看到輸出頻率為 1.6kHz ![](https://i.imgur.com/HZVc3Xc.jpg) ### 待釐清的問題 * 使用 2 個 1.5V 電池,或是一個 9V 電池 * 蜂鳴器的選擇 ### NE555 ![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/555_Pinout.svg/640px-555_Pinout.svg.png) **2019 最新電路** ![](https://publiclab.org/system/images/photos/000/029/243/original/OI000074.jpg) **2016 v1 電路** ![](https://i.publiclab.org/system/images/photos/000/016/800/large/buzzerDiagram.png) ## 工作坊測試 * 準備不同的液體 * 有純水 * 黑水(桃園藻礁被污染的水) * 鹽水 * 紅酒 * 聲音可以怎麼變化? ## 參考資料 * [Educator's Guide to Sensor Journalism pamphlet](https://www.dropbox.com/s/y8664oab0zu2cd8/Sensor%20Journalism%20Final.pdf?dl=0) * [Coqui - A simple water conductivity sensor (v1)](https://www.youtube.com/watch?v=eFiavvMAseQ)