Schermo Arduino Air Monitor. Vivi in un ambiente sicuro.: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao, in questo Instructabe realizzerò uno scudo per il monitoraggio dell'aria per arduino. Che può rilevare perdite di GPL e concentrazione di CO2 nella nostra atmosfera. E suona anche un cicalino accende il LED e la ventola di scarico ogni volta che viene rilevato GPL o la concentrazione di CO2 aumenta. Poiché questo è stato creato per funzionare in casa, non è necessario che lo sia accurato, ma dovrebbe essere in qualche modo pieno di significato e dovrebbe essere adatto alla nostra applicazione. Poiché lo stavo usando per accendere la ventola di scarico quando si verificava una perdita di gas GPL o un aumento del livello di CO2 e altri gas nocivi. Questo per tutelare lo stato di salute dei familiari e prevenire i pericoli che possono essere causati da perdite di gas GPL. Cominciamo.

Passaggio 1: raccogliere le parti!!!!

Raccogli queste parti: parti principali1. Arduino Uno.2. Display LCD 16x2.3. MQ2.4. MQ135.5. RELAY 12v (corrente nominale secondo le specifiche del tuo aspiratore).6. Alimentazione 12 volt (per modulo relè). Parti comuni1. Intestazioni maschili e femminili.2. Punto PCB.3. Cicalino.4. LED.5. Resistori (R1=220, R2, R3=1k)6. Transistor NPN.(2n3904)7. Scatola di custodia8. alcuni fili.9. Dc jack.facciamolo!!!!!.

Passaggio 2: in profondità nei sensori di gas MQ

Conosciamo i sensori di gas della serie MQ. I sensori di gas della serie MQ hanno 6 pin, di cui 2 sono riscaldatori e altri 4 sono pin sensore, la cui resistenza dipende dalla concentrazione dei vari gas in base al loro strato sensibile. I pin del riscaldatore H1, H2 sono collegati a 5 volt e massa (la polarità non ha importanza). Pin del sensore A1, A2 e B1, B2 Utilizzare uno qualsiasi A o B. (nello schema vengono utilizzati entrambi, non è necessario).connect A1 (o B1) a 5 volt e A2 (o B2) a RL (che è collegato a terra). A2 (o B2) è l'uscita analogica che dovrebbe essere collegata all'ingresso analogico dell'Arduino. la resistenza dei pin del sensore varia al variare della concentrazione dei gas, cambia la tensione ai capi di RL che è l'ingresso analogico per l'arduino. Analizzando il grafico dei sensori riportato nel datasheet possiamo convertire quella lettura analogica in concentrazioni dei gas. Questi sensori devono essere riscaldati da 24 ore a 48 ore per ottenere letture stabilizzate (il tempo di riscaldamento è mostrato come tempo di preriscaldamento nella scheda tecnica) La precisione non può essere raggiunta senza un'adeguata calibrazione, ma per la nostra applicazione non è necessaria.dai un'occhiata a queste schede tecniche.https://www.google.co.in/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&…https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2:Come in lo schema sopra R6 è l'RL per MQ2. La scheda tecnica di MQ2 suggerisce che RL sia compreso tra 5K ohm e 47K ohm. È sensibile a gas come: GPL, propano, CO, H2, CH4, alcol. GPL. Qualsiasi altro sensore MQ sensibile al GPL può essere utilizzato come: MQ5 o MQ6. MQ135: come da schema sopra, R4 è l'RL per MQ135. La scheda tecnica suggerisce che RL sia compreso tra 10K ohm e 47K ohm. È sensibile a gas come: CO2, NH3, BENZENE, fumo ecc., qui viene utilizzato per rilevare concentrazione di CO2.

Passaggio 3: creazione e calcolo

Costruisci i tuoi circuiti secondo gli schemi. Nei miei circuiti puoi vedere i moduli dei sensori di gas. Ho modificato i loro circuiti secondo lo schema sopra. Lasciare riscaldare i sensori per 24 ore a 48 ore in base al tempo di preriscaldamento. mentre quel tempo permette di analizzare il grafico dell'MQ135 per ottenere l'equazione per la CO2. Guardando il grafico possiamo dire che i è log-log graph.per tali grafici l'equazione del grafico è data da:log(y) = m *log(x)+cdove, x è il valore ppm y è il rapporto di Rs/Ro.m è la pendenza.c è l'intercetta y. Per trovare "m" pendenza:m= log(Y2)-log(Y1) / log(X2-X1)m=log(Y2/Y1) / log(X2/X1) prendendo i punti sulla linea CO2 la pendenza media della linea è -0.370955166. Per trovare "c" Y-intercetta:c= log(Y)- m*log(x) considerando il valore m nell'equazione e prendendo i valori X e Y dal grafico. Otteniamo la media c uguale a 0.7597917824 L'equazione è:log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + clog(ppm) = [log(Rs/Ro) - c] / mppm = 10^{[log(Rs/Ro) - c] / m}Calcolo R0: sappiamo che, VRL = V*RL / RT.dove, VRL è la caduta di tensione attraverso il resistore RLV è la tensione applicata. RL è il resistore (vedi diagramma). RT è la resistenza totale.nel nostro caso, VRL= tensione attraverso RL = analogico lettura dell'arduino*(5/1023). V =5 voltRT =Rs(fare riferimento alla scheda tecnica per conoscere Rs).+ RL.quindi, Rs = RT-RLdall'equazione- VRL= V*RL / RT. RT= V*RL/VRL.e Rs = (V*RL/ VRL)-RLsappiamo che la concentrazione di CO2 è attualmente di 400 ppm nell'atmosfera. Quindi usando l'equazione log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + c si ottiene Rs/Ro = 10^{[-0.370955166* log(400)] + 0.7597917824}Rs/Ro = 0.6230805382.che dà Ro=Rs/0.623080532.usa il codice "per ottenere Ro" e annota anche il valore di V2 (all'aria aperta).e annota anche il valore di R0. Ho programmato in modo tale che Ro, V1 e V2 vengano visualizzati sia sul monitor seriale che sull'LCD (perché non voglio tenere acceso il mio PC fino a quando le letture non si stabilizzano).

Passaggio 4: il codice……

ecco il link per scaricare i codici da GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

Il programma è molto semplice e di facile comprensione. Nel codice "to_get_R0". Ho descritto l'uscita analogica dell'MQ135 come sensorValue. RS_CO2 è la RS dell'MQ135 in 400 ppm CO2 che è la concentrazione attuale di CO2 in Atmosphere. R0 è calcolata utilizzando la formula derivata nel passaggio precedente.sensor1_volt è la conversione di uscita analogica di MQ135 in tensione.sensor2_volt è la conversione dell'uscita analogica di MQ2 in tensione.questi vengono visualizzati sia sul monitor LCD che seriale. Nel codice " AIR_MONITOR"Dopo aver aggiunto la libreria LCD.iniziamo definendo le connessioni del buzzer, led, MQ2, MQ135, Relay. Successivamente nella configurazione, definiamo se i componenti collegati sono in ingresso o in uscita e anche lì stati (cioè alto o basso). Quindi iniziamo il display LCD e lo facciamo visualizzare come "Arduino Uno Air Monitor Shield" per 750 milli secondi con un segnale acustico di cicalino e LED. Quindi impostiamo tutti gli stati di uscita su basso. In loop Definiamo prima tutti i termini che usiamo nella formula per il calcolo che ho detto nel passaggio precedente. Quindi implementiamo quelle formule per ottenere la concentrazione di CO2 in ppm. Definisci il tuo valore R0 in questa sezione. (che ho detto di notare down durante l'esecuzione del codice precedente).quindi visualizziamo la concentrazione di CO2 nell'LCD.usando la funzione "if" usiamo il limite di soglia per il valore ppm che ho usato come 600 ppm.e anche per la tensione MQ2 che usiamo Funzione "if" per impostare il limite di soglia per esso. Facciamo in modo che il cicalino, il led, il relè si alzi per 2 secondi quando la funzione if è soddisfatta e facciamo anche in modo che il display LCD visualizzi il GPL come rilevato quando la tensione di MQ2 è superiore alla soglia limite. Definisci il tuo limite di soglia per la tensione di MQ2 che hai annotato durante il codice precedente come V2. (imposta questo leggermente più alto di quel valore). Dopodiché definiremo la funzione "else" e ritarderemo il ciclo per 1 secondo. Invece di usare Delay to imposta l'output alto per 2 secondi nella funzione if è bene usare un semplice timer. Se qualcuno può modificare il ritardo in timer nel codice, sei sempre il benvenuto e fammelo sapere nella sezione commenti.

Passaggio 5: funziona!!!!!!!

Ecco il video per dimostrare che funziona.

scusa non ho potuto mostrare il relè nel video.

si può notare che la Concentrazione di CO2 aumenta alla follia perchè i gas rilasciati dall'accendino influiscono anche sull'MQ135 che è sensibile anche ad altri gas ma non preoccupatevi tornerà alla normalità dopo pochi secondi.