Sensore di gas IoT: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Volevo creare un sensore di gas in grado di rilevare la perdita di gas in casa. L'uso pratico di questo ti assicura di non lasciare la stufa accesa senza fuoco, con conseguente avvelenamento da gas. Un altro uso può essere quello di assicurarti di non cuocere troppo o di non lasciare la padella sul fuoco troppo a lungo, il che si traduce in cibo a base di carbone. Quest'ultimo sembra più difficile in pratica e ho bisogno di ulteriori riflessioni su questo. Quindi sto riutilizzando il concetto simile al sensore di temperatura IoT, per costruire successivamente un dato sul server web per evitare il fastidio di aprire le porte sul router.

Passaggio 1: il concetto

L'idea è collegare il sensore all'ESP8266 e monitorare la quantità di gas nell'aria. Quando la quantità di gas raggiunge una certa soglia, questo farà scattare l'allarme (Buzzer). I dati del gas verranno inoltre caricati periodicamente sul cloud (webserver) che consente l'accesso e il monitoraggio del gas da remoto. Se i dati vengono acquisiti nel database nel periodo, questo può essere tracciato sul grafico per mostrare l'andamento.

Passaggio 2: materiali utilizzati

Ecco l'elenco dei materiali utilizzati in questa build:

- ESP8266 - Questo sarà il cervello che ci permetterà di connettere le cose a Internet

- Sensore di gas MQ-5

- Cicalino

L'ESP8266 è un modulo favoloso che consente alle cose di connettersi a Internet, il sensore di gas utilizzato MQ5 consente 2 modalità di funzionamento, modalità digitale e modalità analogica. Ci consente inoltre di regolare la sensibilità del gas tramite il resistore variabile a bordo del sensore.

Passaggio 3: schema di collegamento

Stiamo collegando il sensore di gas MQ-5 all'ingresso analogico (AD0) dell'ESP8266 come mostrato nello schema. Il buzzer è collegato ai Pin GND e D3.

In questo esempio stiamo utilizzando l'uscita analogica del sensore che ci consente di monitorare una gamma di gas molto più ampia. È possibile utilizzare anche l'uscita digitale del sensore, ma questa deve essere calibrata correttamente per garantire che dia il trigger desiderato quando è stata rilevata una determinata composizione di gas.

La seconda immagine mostra la connessione utilizzando la scheda prototipo. Abbiamo collegato il sensore e il cicalino. ESP8266 è alimentato da 3,3 V. La scheda ha consentito la connessione USB che converte i 5 V in 3,3 V utilizzati dalla scheda.

Una volta connesso, puoi quindi collegare la connessione USB a PC o Mac per consentire il caricamento del codice tramite Arduino IDE. Se non hai familiarità con l'IDE Arduino, puoi controllare il mio altro post Instructables che può aiutarti a iniziare.

Passaggio 4: configurazione del server Web

Prerequisito: hai familiarità con la configurazione di un server web, il caricamento di file tramite ftp, la creazione di directory virtuali e lo scripting del server. Se non hai familiarità, non preoccuparti, puoi sempre chiedere al tuo amico geek di aiutarti con questo passaggio.

Scarica il file "IoTGasSensorWebserver.zip" ed estrailo nella radice del tuo server web usando il tuo software ftp preferito o in qualsiasi directory virtuale che ti piace. In questo esempio presumo che il server web sia "https://arduinotestbed.com"

Lo script php che l'ESP8266 chiamerà si chiama "gasdata_store.php". in questo esempio supponiamo che il percorso completo di questo file sia "https://arduinotestbed.com/gasdata_store.php"

Se hai caricato correttamente i file puoi verificare che tutto funzioni puntando il tuo browser web al seguente link "https://arduinotestbed.com/GasData.php"

Dovrebbe essere presentato il sito simile all'immagine sopra con il quadrante dei dati del gas.

Un'altra cosa che devi assicurarti è che il file "gas.txt" deve essere scrivibile, quindi devi impostare il permesso di questo file su "666" usando il seguente comando unix:

chmod 666 gas.txt

Questo può essere fatto anche usando il tuo software ftp o il file manager nel tuo webhosting.

Questo file è il punto in cui i dati del sensore verranno caricati dall'ESP8266.

Passaggio 5: il codice

Una volta che hai impostato tutto, puoi aprire l'IDE di Arduino e scaricare lo schizzo sopra. Estrai il file zip e dovresti avere 2 file in totale:

- ESP8266GasSensor.ino

- mainPage.h

- settings.h

Mettili tutti nella stessa cartella e apri "ESP8266GasSensor.ino" nell'IDE di Arduino, quindi apporta la piccola modifica al codice per puntare alla posizione corretta del server web mostrata nell'immagine sopra.

Modifica anche la seguente riga in modo che corrisponda al file nella posizione del tuo server web.

String weburi = "/gasdata_store.php"

Quindi compilato lo schizzo selezionando il pulsante "tick" nella parte superiore dell'IDE di Arduino. Se tutto va bene, il tuo codice dovrebbe essere compilato correttamente.

Il prossimo passo è caricare il codice sull'ESP8266, per farlo puoi fare clic sul pulsante "=>" sull'interfaccia Arduino, e questo dovrebbe caricare il tuo codice nell'ESP8266. Se tutto va bene, dovresti avere un AP (punto di accesso) funzionante dall'ESP8266 la prima volta che lo esegui. Il nome dell'AP si chiama "ESP-GasSensor".

Prova a connetterti a questo AP usando il tuo laptop o telefono cellulare, quindi scopri qual è l'indirizzo IP che ti è stato assegnato, questo può essere fatto usando il comando "ipconfig" in Windows o il comando "ifconfig" se sei in Linux o Mac. Se stai utilizzando un iPhone, puoi fare clic sul pulsante "i" accanto all'ESP-GasSensor a cui sei connesso. Apri il tuo browser web e punta all'indirizzo IP di ESP-GasSensor, se ti è stato assegnato 192.168.4.10 come up, l'ESP-GasSensor ha l'ip di 192.168.4.1, quindi puoi puntare il tuo browser web a http:/ /192.168.4.1 Dovrebbe essere visualizzata la pagina delle impostazioni in cui è possibile inserire la configurazione Wi-Fi. Dopo aver inserito il punto di accesso WiFi che si connette a Internet, seleziona la casella di controllo "Aggiorna configurazione Wi-Fi" e fai clic su "Aggiorna" per salvare le impostazioni su ESP8266.

L'ESP8266 si riavvierà e proverà a connettersi al router WiFi. Se tutto va bene, dovresti vedere i dati del gas aggiornati sul tuo server web a intervalli regolari. In questo esempio puoi puntare il tuo browser su "https://arduinotestbed.com/GasData.php"

Congratulazioni!! se riesci a raggiungere questa parte. Dovresti darti una pacca sulla spalla. Ora puoi dire ai tuoi amici del sensore di gas che hai.

Passaggio 6: cosa c'è dopo

Potresti voler ricalibrare l'allarme del sensore in base alle tue esigenze.

Questo non è solo per spettacolo, dovrebbe innescare e allarmare quando la soglia del gas raggiunge un certo livello. Dipende dal tipo di sensore che stai utilizzando, dovrai calibrarlo. Quindi prendi un accendino e punta l'accendino verso il sensore, e senza accendere l'accendino, premi il pulsante di rilascio del gas sull'accendino, in modo che il gas fluisca verso il sensore. Questo dovrebbe far scattare il cicalino. In caso contrario, è necessario verificare se la lettura sale guardando il server web. Se questo non funziona, è necessario controllare la connessione, il sensore e il cicalino. Se tutto va bene, il cicalino dovrebbe emettere un rumore.

La soglia nel codice è impostata su 100, dovresti essere in grado di trovarla nella seguente sezione del codice:

doppia soglia = 100;

Sentiti libero di cambiare la soglia in più o in meno a seconda delle tue necessità.

Spero che questo progetto ti piaccia. Se lo fai, per favore scrivimi una riga e votami nel concorso IoT e iscriviti al mio blog per progetti Arduino più semplici.

Alcune considerazioni finali, puoi registrare la lettura del gas in un database usando sqllite o qualcosa di più potente. Ciò ti consentirà di tracciare il grafico in modo simile a quanto sopra. Non solo per avere un aspetto ordinato, ma anche per aiutarti a calibrare i sensori. Ad esempio, se volessi mettere questo per monitorare la perdita di gas sulla tua stufa, potresti voler lasciare che legga la misurazione per un paio di giorni, quindi scarica la lettura per vedere come appaiono i modelli per un uso normale, e quindi puoi impostare il trigger per le eccezioni alla regola, quando la lettura è fuori dal normale.