Arduino Air Monitor Shield. Ζήστε σε ασφαλές περιβάλλον .: 5 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Γεια σας, Σε αυτό το Instructabe πρόκειται να φτιάξω μια ασπίδα παρακολούθησης αέρα για το arduino. Αυτό μπορεί να αντιληφθεί τη διαρροή υγραερίου και τη συγκέντρωση CO2 στην ατμόσφαιρά μας. Και επίσης ηχεί ένας βομβητής που ανάβει τη λυχνία LED και τον ανεμιστήρα εξαγωγής κάθε φορά που ανιχνεύεται υγραέριο ή αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2. Καθώς αυτό έγινε για να λειτουργεί στο σπίτι, δεν χρειάζεται να είναι ακριβές, αλλά θα πρέπει να είναι κάπως εννοείται πλήρες και θα πρέπει να είναι κατάλληλο για την εφαρμογή μας. Καθώς το χρησιμοποιούσα για να ενεργοποιήσω τον ανεμιστήρα εξάτμισης όταν υπήρχε διαρροή αερίου υγραερίου ή αύξηση του επιπέδου CO2 και άλλων επιβλαβών αερίων. Αυτό έγινε για να προστατεύσει την κατάσταση της υγείας των μελών της οικογένειας και να αποτρέψει τους κινδύνους που μπορεί να προκληθούν από διαρροή αερίου υγραερίου. Ξεκινήστε.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε μέρη !!!!

Συγκεντρώστε αυτά τα μέρη: Κύρια μέρη1. Arduino Uno.2. Οθόνη LCD 16x2. MQ2.4. MQ135.5. RELAY 12v (τρέχουσα βαθμολογία σύμφωνα με τις προδιαγραφές του ανεμιστήρα εξάτμισης).6. Τροφοδοσία 12 βολτ (για μονάδα ρελέ). Κοινά μέρη Ανδρικές και γυναικείες κεφαλίδες.2. Dot PCB.3. Buzzer.4. LEDs.5. Αντιστάσεις (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. NPN τρανζίστορ. (2n3904) 7. Κουτί περιβλήματος 8. μερικά σύρματα.9. Dc jack. Ας το κάνουμε !!!!!.

Βήμα 2: Βαθιά στους αισθητήρες αερίου MQ

Ας μάθουμε για τους αισθητήρες αερίου της σειράς MQ. Οι αισθητήρες αερίου της σειράς MQ έχουν 6 ακίδες, στις οποίες 2 από αυτές είναι θερμάστρες και άλλες 4 από αυτές είναι ακίδες αισθητήρων, των οποίων η αντίσταση εξαρτάται από τη συγκέντρωση των διαφόρων αερίων ανάλογα με το ευαίσθητο στρώμα τους. Οι ακίδες θερμαντήρα H1, H2 συνδέονται με 5 βολτ και γείωση (η πολικότητα δεν έχει σημασία). Οι ακίδες αισθητήρων A1, A2 και B1, B2 Χρησιμοποιήστε οποιονδήποτε είτε Α είτε Β. (Στο σχηματικό και οι δύο χρησιμοποιούνται, δεν απαιτείται). συνδέστε το A1 (ή B1) με 5 βολτ και το A2 (ή B2) με το RL (το οποίο είναι συνδεδεμένο στη γείωση). A2 (ή B2) είναι η αναλογική έξοδος που πρέπει να συνδεθεί με την αναλογική είσοδο του Arduino. Όπως η αντίσταση των ακίδων του αισθητήρα ποικίλλει με την αλλαγή της συγκέντρωσης των αερίων, αλλάζει η τάση στο RL που είναι η αναλογική είσοδος για το arduino. Αναλύοντας το γράφημα των αισθητήρων που δίνονται στο φύλλο δεδομένων, μπορούμε να μετατρέψουμε την αναλογική ανάγνωση σε συγκεντρώσεις των αερίων Το Αυτοί οι αισθητήρες πρέπει να θερμανθούν για 24 ώρες έως 48 ώρες για να έχουν σταθεροποιημένες ενδείξεις. (Ο χρόνος θέρμανσης εμφανίζεται ως χρόνος προθέρμανσης στο φύλλο δεδομένων) Η ακρίβεια δεν μπορεί να επιτευχθεί χωρίς σωστή βαθμονόμηση, αλλά για την εφαρμογή μας δεν χρειάζεται. ρίξτε μια ματιά σε αυτά τα φύλλα δεδομένων. https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr… το παραπάνω σχηματικό R6 είναι το RL για MQ2. Το φύλλο δεδομένων του MQ2 υποδηλώνει ότι το RL είναι μεταξύ 5K ωμ και 47K ωμ. Είναι ευαίσθητο σε αέρια όπως: υγραέριο, προπάνιο, CO, H2, CH4, αλκοόλ. εδώ, θα χρησιμοποιηθεί για ανίχνευση Υγραέριο. Οποιοσδήποτε άλλος αισθητήρας MQ που είναι ευαίσθητος στο υγραέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως: MQ5 ή MQ6. MQ135: Σύμφωνα με το παραπάνω σχηματικό R4 είναι το RL για το MQ135. Το φύλλο δεδομένων προτείνει ότι το RL είναι μεταξύ 10K ωμ και 47K ωμ. Είναι ευαίσθητο σε αέρια όπως: CO2, NH3, BENZENE, Smoke κ.λπ., εδώ, χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό Συγκέντρωση CO2.

Βήμα 3: Κατασκευή και υπολογισμός

Δημιουργήστε τα κυκλώματά σας σύμφωνα με τα σχήματα. Στα κυκλώματά μου μπορείτε να δείτε τις μονάδες αισθητήρων αερίου. Τροποποίησα το κύκλωμά τους στο παραπάνω σχήμα. Αφήστε τους αισθητήρες να θερμανθούν για 24 ώρες έως 48 ώρες σύμφωνα με τον χρόνο προθέρμανσης. ενώ εκείνη τη στιγμή αφήνουμε να αναλύσουμε το γράφημα του MQ135 για να πάρουμε την εξίσωση για το CO2. Κοιτάζοντας το γράφημα μπορούμε να πούμε ότι είμαι γράφημα log-log. για τέτοια γραφήματα η εξίσωση του γραφήματος δίνεται από: log (y) = m *log (x)+cwhere, x είναι η τιμή ppm y είναι η αναλογία Rs/Ro.m είναι η κλίση.c είναι η διακοπή y. Για να βρείτε κλίση "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) λαμβάνοντας τα σημεία στη γραμμή CO2 η μέση κλίση της γραμμής είναι -0.370955166. Για να βρείτε "c" Y-intercept: c = log (Y)- m*log (x) λαμβάνοντας υπόψη την τιμή m στην εξίσωση και παίρνοντας τις τιμές X και Y από το γράφημα. παίρνουμε τον μέσο όρο c ίσο με 0,7597917824 Η εξίσωση είναι: log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10^{[log (Rs / Ro) - c] / m} Υπολογισμός R0: το γνωρίζουμε, VRL = V*RL / RT. Όπου, VRL είναι η πτώση τάσης στον αντιστάτη ανάγνωση του arduino*(5/1023). V = 5 βολτRT = Rs (ανατρέξτε στο φύλλο δεδομένων για να γνωρίζετε τα Rs).+ RL. Ως εκ τούτου, Rs = RT-RL από την εξίσωση- VRL = V*RL/ RT. RT = V*RL/ VRL.και Rs = (V*RL/ VRL) -RL γνωρίζουμε ότι, η συγκέντρωση του CO2 είναι 400 ppm επί του παρόντος στην ατμόσφαιρα. Έτσι χρησιμοποιώντας την εξίσωση log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + cwe λάβετε Rs/Ro = 10^{[-0.370955166 * log (400)] + 0.7597917824} Rs/Ro = 0.6230805382.που δίνει Ro = Rs/0.623080532. χρησιμοποιήστε τον κωδικό "για να λάβετε Ro" και σημειώστε επίσης την τιμή του V2 (σε καθαρό αέρα). και σημειώστε επίσης την τιμή του R0. I προγραμματίστηκα με τέτοιο τρόπο ώστε τα Ro, V1 και V2 να εμφανίζονται τόσο σε σειριακή οθόνη όσο και σε LCD. (Επειδή δεν θέλω να διατηρήσω τον υπολογιστή μου αναμμένο μέχρι να σταθεροποιηθούν οι ενδείξεις).

Βήμα 4: Ο κώδικας ……

εδώ είναι ο σύνδεσμος για λήψη κωδικών από το GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

Το πρόγραμμα είναι πολύ απλό και μπορεί να γίνει εύκολα κατανοητό. Στον κωδικό "to_get_R0". Έχω περιγράψει την αναλογική έξοδο MQ135 ως sensorValue. RS_CO2 είναι το RS του MQ135 σε 400 ppm CO2 που είναι η τρέχουσα συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα. Το R0 υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο που προήλθε στο προηγούμενο βήμα. Sensor1_volt ανλογική έξοδος του MQ135 σε τάση.sensor2_volt είναι η μετατροπή της αναλογικής εξόδου του MQ2 σε τάση. αυτά εμφανίζονται τόσο στην οθόνη LCD όσο και στη σειριακή οθόνη. Στον κωδικό "AIR_MONITOR" Μετά την προσθήκη της βιβλιοθήκης LCD. ξεκινάμε καθορίζοντας τις συνδέσεις του buzzer, led, MQ2, MQ135, Relay. Στη συνέχεια, πρέπει να ορίσετε εάν τα συνδεδεμένα στοιχεία είναι είσοδος ή έξοδος και επίσης εκεί (π.χ. υψηλή ή χαμηλή). Στη συνέχεια ξεκινάμε την οθόνη LCD και την κάνουμε να εμφανίζεται ως "Arduino Uno Air Monitor Shield "για 750 χιλιοστά δευτερόλεπτα με έναν ήχο βομβητή και LED. Στη συνέχεια, ρυθμίζουμε όλες τις καταστάσεις εξόδου σε χαμηλά επίπεδα. Σε βρόχο Καθορίζουμε πρώτα όλους τους όρους που χρησιμοποιούμε στον τύπο υπολογισμού που είπα στο προηγούμενο βήμα. Στη συνέχεια εφαρμόζουμε αυτούς τους τύπους για να λάβουμε συγκέντρωση CO2 σε ppm. Ορίστε την τιμή R0 σε αυτήν την ενότητα. (Που είπα να σημειώσω κάτω κατά την εκτέλεση του προηγούμενου κώδικα). στη συνέχεια εμφανίζουμε τη συγκέντρωση του CO2 στην οθόνη LCD. χρησιμοποιώντας τη συνάρτηση "if" χρησιμοποιούμε το όριο κατωφλίου για την τιμή ppm που έχω χρησιμοποιήσει ως 600 ppm. και επίσης για την τάση MQ2 που χρησιμοποιούμε Η λειτουργία "εάν" για να ορίσετε το όριο κατωφλίου για αυτήν. κάνουμε τον βομβητή, το led, το ρελέ να ανεβαίνει ψηλά για 2 δευτερόλεπτα όταν η διαφήμιση if ικανοποιεί τη διαφήμιση κάνει επίσης την οθόνη LCD να εμφανίζει υγραέριο ως ανιχνεύεται όταν η τάση του MQ2 είναι υψηλότερη από το κατώφλι όριο. Ορίστε το όριο κατωφλίου για την τάση MQ2 που σημειώσατε κατά τον προηγούμενο κώδικα ως V2. (Ορίστε αυτήν την ελαφρώς υψηλότερη από αυτήν την τιμή). Μετά από αυτό, θα ορίσουμε τη λειτουργία "else" και θα καθυστερήσουμε τον βρόχο για 1 δευτερόλεπτο. ορίστε την έξοδο υψηλή για 2 δευτερόλεπτα στη συνάρτηση if είναι καλό να χρησιμοποιείτε έναν απλό χρονοδιακόπτη. Εάν κάποιος θα μπορούσε να τροποποιήσει την καθυστέρηση σε χρονοδιακόπτη στον κώδικα, είστε πάντα ευπρόσδεκτοι και ενημερώστε με αυτό στην ενότητα σχολίων.

Βήμα 5: Λειτουργεί !!!!!!

Εδώ είναι το βίντεο για να δείξετε ότι λειτουργεί.

συγνώμη που δεν μπορούσα να δείξω το ρελέ στο βίντεο.

μπορείτε να παρατηρήσετε ότι η συγκέντρωση του CO2 αυξάνεται τρελά επειδή τα αέρια που εκλύονται από τον αναπτήρα επηρεάζουν επίσης το MQ135, το οποίο είναι ευαίσθητο και σε άλλα αέρια, αλλά μην ανησυχείτε ότι θα επανέλθει στο φυσιολογικό μετά από λίγα δευτερόλεπτα.