Αισθητήρας υγείας στο σπίτι: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Γεια σε όλους, Ελπίζω να είστε όλοι καλά. Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, έπρεπε να δημοσιεύσω έναν αισθητήρα υγείας στο σπίτι σε έναν από τους προηγούμενους οδηγούς μου. Ιδού λοιπόν:

Η φορητή τεχνολογία κάνει εξαιρετική δουλειά για να παρακολουθείτε την προσωπική σας φυσική κατάσταση. Αλλά για να μετρήσετε την υγεία του τόπου όπου ζείτε, χρειάζεστε ένα διαφορετικό εργαλείο. Αυτή η συσκευή παρακολουθεί τη θερμοκρασία, την υγρασία, τον θόρυβο και το επίπεδο φωτός για κάθε δωμάτιο και μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως ανιχνευτής εισβολής, φακός και να φορτίσει τηλέφωνα και να χρησιμοποιήσει το LED 1W για τη δημιουργία στροβοσκοπικού αποτελέσματος για την απομάκρυνση των εισβολέων. Μέσα στο περίβλημα, μια συλλογή αισθητήρων στέλνει πληροφορίες σε ένα Arduino, το οποίο ερμηνεύει την είσοδο και εμφανίζει τα δεδομένα σε μια μικρή οθόνη OLED. Με βάση τις ενδείξεις της συσκευής, μπορείτε να ενεργοποιήσετε έναν αφυγραντήρα, να χαμηλώσετε τον θερμοστάτη ή να ανοίξετε ένα παράθυρο-ό, τι χρειάζεται για να διατηρήσετε το περιβάλλον του σπιτιού σας άνετο.

Αυτή η συσκευή κάνει τα εξής:-

1. Μέτρηση και εμφάνιση θερμοκρασίας (σε *C ή *F).
2. Μετρήστε και εμφανίστε την υγρασία (σε %).
3. Υπολογίστε και εμφανίστε τα αισθήματα σαν (Δείκτης θερμότητας) (σε *C ή *F).
4. Μέτρηση και εμφάνιση ήχου (σε dB).
5. Μέτρηση και ένδειξη φωτός (σε lux) (1 lux = 1 lumen/m^2).
6. Μέτρηση και εμφάνιση απόστασης από ένα συγκεκριμένο αντικείμενο. (Σε εκατοστά ή ίντσες).
7. Χρησιμοποιείται ως ανιχνευτής εισβολής (μπορεί να προστεθεί ξεχωριστή σειρήνα).
8. Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία στροβοσκοπικού αποτελέσματος. (Για να τρομάξει τους εισβολείς και για πάρτι)
9. Χρησιμοποιήστε ως φακό.
10. Φορτίστε τηλέφωνα σε περίπτωση ανάγκης.

Θα ήθελα να αναφέρω ότι αυτό το εκπαιδευτικό δημοσιεύτηκε νωρίς λόγω της τελευταίας ημερομηνίας του διαγωνισμού μεγέθους τσέπης. Επομένως, το διδακτικό δεν είναι ακόμη πλήρες. Αυτή η συσκευή μπορεί να δώσει όλες τις ενδείξεις αισθητήρων, αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη ως ανιχνευτής εισβολής και φακός καθώς εξακολουθώ να γράφω κώδικα για μια διεπαφή χρήστη (UI) με κουμπιά. Pleaseηφίστε με, λοιπόν, τουλάχιστον στον διαγωνισμό μεγέθους τσέπης καθώς συνεχίζω να εργάζομαι για τον κώδικα και εσείς μαζεύετε εξαρτήματα και αρχίζετε να βαθμονομείτε τους αισθητήρες. Μπορείτε αργότερα να με ψηφίσετε στο διαγωνισμό Arduino όπως θέλετε (Αν σας αρέσει το έργο).

Επίσης, παραλείψτε τα βήματα εάν θέλετε το έργο να είναι χωρίς σφάλματα (πολλοί άνθρωποι σχολιάζουν ότι δεν λειτουργούν έργα και δεν έχουν εγκαταστήσει σωστά τις βιβλιοθήκες Arduino που οδηγούν σε προβλήματα). Or μπορείτε να παραλείψετε μερικά πρώτα βήματα για τη βαθμονόμηση του αισθητήρα και να ξεκινήσετε με τη βαθμονόμηση μικροφώνου και φωτός.

Ας μαζέψουμε λοιπόν μέρη και ας ξεκινήσουμε:

Βήμα 1: Συγκέντρωση εξαρτημάτων:

Λίστα μερών:-

1. Arduino Mega/Uno/Nano (Για έλεγχο αισθητήρων)
2. Arduino Pro Mini
3. Προγραμματιστής για το Pro Mini (Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και άλλα Arduinos)
4. Οθόνη OLED (Τύπος SSD1306)
5. LDR + 5kΩ (χρησιμοποίησα 3x 15kΩ σε παράλληλο) T TEMT6000
6. 3x κουμπιά
7. Διακόπτης διαφάνειας
8. Κόκκινο LED
9. Αισθητήρας υγρασίας θερμοκρασίας DHT22/DHT11 (Χρησιμοποιήστε ανάλογα με τις απαιτήσεις σας)
10. Μπαταρία Li Poly με ένταση 5V και φορτιστή Li Po.
11. LED 1W με 100Ω (ή κοντά)
12. Θήκη Raspberry Pi (Αν έχετε τρισδιάστατο εκτυπωτή, μπορείτε να φτιάξετε έναν. Απλώς δεν έχω έναν.)
13. Συμπυκνωτής MIC με κύκλωμα ενισχυτή (αναφέρεται αργότερα) AD ADMP401/INMP401
14. Καλώδια βραχυκυκλωτήρων (ως επί το πλείστον F-F, M-M καλό να έχουν και F-M)
15. Καλώδιο Rainbow ή καλώδια πολλών κλώνων
16. USB B ή USB B mini (εξαρτάται από τον τύπο του Arduino)
17. Breadboard (για προσωρινές συνδέσεις, για αισθητήρες βαθμονόμησης)

Εργαλεία:-

1. Συγκολλητικό σίδερο ή σταθμός
2. Κόλλα μετάλλων
3. Κολλητικό συγκολλητικό
4. Tip Cleaner… (Οτιδήποτε άλλο απαιτείται για συγκόλληση μπορεί να προστεθεί..)
5. Πυροβόλο κόλλα με ραβδιά (Ω, καλά.. κολλήματα)
6. Μαχαίρι χόμπι (δεν απαιτείται από μόνο του, μόνο για να αφαιρέσετε μερικά πλαστικά μέρη της θήκης RPI για να έχετε περισσότερο χώρο και να κάνετε τρύπες για LED, κουμπιά και LDR. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και άλλα εργαλεία επίσης.)

Βήμα 2: Δοκιμάστε τον αισθητήρα υπερήχων HC-SR04

Αρχικά ας δοκιμάσουμε το HC-SR04 εάν λειτουργεί σωστά ή όχι.

1. Συνδέσεις:

Arduino HC-SR04

5V_VCC

GND_GND

D10_ Ηχώ

D9_Trig

2. Ανοίξτε το συνημμένο αρχείο.ino και ανεβάστε τον κωδικό στον πίνακα Arduino.

3. Μετά τη μεταφόρτωση τοποθετήστε έναν χάρακα δίπλα στον αισθητήρα και τοποθετήστε το αντικείμενο και ελέγξτε τις ενδείξεις στη σειριακή οθόνη (ctrl+shift+m). Εάν οι ενδείξεις είναι σχεδόν εντάξει, μπορούμε να προχωρήσουμε στο επόμενο βήμα. Για αντιμετώπιση προβλημάτων πηγαίνετε εδώ. Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφθείτε εδώ.

Βήμα 3: Δοκιμάστε τον αισθητήρα DHT11/DHT22:

Τώρα ας προχωρήσουμε στη δοκιμή του αισθητήρα DHT11/DHT22.

1. Σύνδεση

Arduino DHT11/DHT22

VCC_ Καρφίτσα 1

D2_Pin 2 (συνδέστε επίσης στο Pin 1 μέσω αντίστασης 10k)

GND_Τύπος 4

Σημείωση: Σε περίπτωση που έχετε ασπίδα συνδέστε απευθείας τον ακροδέκτη σήματος στο D2 του Arduino.

2. Εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη DHT από εδώ και τη βιβλιοθήκη Adafruit_sensor από εδώ.

3. Ανοίξτε το αρχείο.ino από παραδείγματα βιβλιοθήκης αισθητήρων DHT, επεξεργαστείτε τον κώδικα σύμφωνα με τις οδηγίες (DHT11/22) και ανεβάστε τον κώδικα στον πίνακα Arduino.

4. Ανοίξτε το Serial Monitor (ctrl+shift+M) και ελέγξτε τις ενδείξεις. Εάν είναι ικανοποιητικά, συνεχίστε στο επόμενο βήμα.

Διαφορετικά, ελέγξτε εδώ για περισσότερα.

Βήμα 4: Βαθμονόμηση LDR ή TEMT6000:

Ας προχωρήσουμε περαιτέρω για τη βαθμονόμηση του LDR/TEMT6000:

Για να βαθμονομήσετε το LDR, μπορείτε να μεταβείτε εδώ. Πρέπει να έχετε ή να δανειστείτε ένα πολυμετρητή για βαθμονόμηση.

Για το TEMT6000 μπορείτε να κάνετε λήψη του αρχείου.ino για τον κωδικό Arduino.

1. Συνδέσεις:

Arduino_TEMT6000

5V_VCC

GND_GND

A1_SIG

2. Ανεβάστε το σκίτσο στο Arduino και ανοίξτε Serial Monitor. Ελέγξτε τις ενδείξεις σε σχέση με το πολυμετρητή.

3. Αν όλα είναι καλά μπορούμε να προχωρήσουμε.

Βήμα 5: Βαθμονόμηση συμπυκνωτή MIC/ADMP401 (INMP401):

Επιτέλους το τελευταίο. Το μικρόφωνο συμπυκνωτή ή ADMP401 (INMP401). Θα συνιστούσα να πάτε για ADMP401 καθώς το μέγεθος της πλακέτας είναι μικρό. Διαφορετικά, μπορείτε να πάτε εδώ για το μικρόφωνο συμπυκνωτή και συνήθως θα πάρει περισσότερο χώρο στη θήκη.

Για ADMP401: (σημείωση: Δεν έχω ακόμη βαθμονομήσει τον αισθητήρα για να εμφανίσει τιμές dB. Θα δείτε μόνο τιμές ADC.)

1. Συνδέσεις:

Arduino_ADMP401

3.3V _ VCC

GND_GND

A0_AUD

2. Ανεβάστε το σκίτσο στο Arduino. Άνοιγμα σειριακής οθόνης. Ελέγξτε τις ενδείξεις. Το διάβασμα είναι υψηλό σε υψηλούς τόμους και χαμηλό σε χαμηλούς τόμους.

Βήμα 6: Φέρτε το μαζί:

Επιτέλους ήρθε η ώρα να τα συνδυάσουμε.

1. Ενώστε τα πάντα σύμφωνα με τις συνδέσεις σε ένα breadboard.
2. Εγκαταστήστε τις βιβλιοθήκες. Σύνδεσμοι σε αρχείο.ino.
3. Ανεβάστε το στο Arduino.
4. Ελέγξτε αν όλα είναι εντάξει και εμφανίζει σωστές ενδείξεις.
5. Αν είναι όλα καλά μπορούμε επιτέλους να το συναρμολογήσουμε σε μια θήκη.

Σημείωση: Αυτό το βήμα δεν είναι ακόμη πλήρες καθώς ο κώδικας δεν είναι ακόμη οριστικός. Στην επόμενη έκδοση θα υπάρχει πρόσθετο περιβάλλον χρήστη.

Βήμα 7: Βάλτε τα όλα σε μια υπόθεση:

Timeρα να τα βάλουμε όλα σε μια υπόθεση:

1. Προγραμματίστε το pro mini. (Μπορείτε να το κάνετε στο google πώς να το κάνετε)
2. Σχεδιάστε πώς θα ταιριάζουν όλοι οι αισθητήρες, η οθόνη, το Arduino, η μπαταρία και ο φορτιστής στη θήκη.
3. Χρησιμοποιήστε άφθονη (όχι πάρα πολύ) ζεστή κόλλα για να ασφαλίσετε τα πάντα στη θέση τους.
4. Σύρμα τα πάντα

Λυπάμαι που δεν συμπεριέλαβα εικόνες για να σας βοηθήσω καθώς πρέπει να κάνω κάποιες αλλαγές στον κώδικα.

Βήμα 8: Δοκιμή της τελικής συσκευής και των τελικών σκέψεων:

Ορίστε… Δημιουργήσαμε μια μικρή συσκευή που μπορεί να κάνει τόσα πολλά πράγματα. Η συσκευή δεν έχει ακόμη ολοκληρωθεί και θα χρειαστεί λίγος χρόνος για τη δημιουργία της τελικής. Θα ήθελα να με ψηφίσετε στους διαγωνισμούς για να με παρακινήσετε να προχωρήσω για να ολοκληρώσω το έργο. Ευχαριστούμε για τις ψήφους και τα likes σας και θα τα πούμε σύντομα με το ολοκληρωμένο έργο με περισσότερες φωτογραφίες και βίντεο του έργου. Και φυσικά τελική συναρμολόγηση