Scutul Arduino Air Monitor. Trăiți într-un mediu sigur: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Bună ziua, în acest Instructabe voi face un scut de monitorizare a aerului pentru arduino. Care poate simți scurgerea de GPL și concentrația de CO2 în atmosfera noastră. Și, de asemenea, emite un semnal sonor care aprinde LED-ul și ventilatorul de evacuare ori de câte ori este detectat GPL sau concentrația de CO2 crește. Deoarece acest lucru a fost făcut să funcționeze acasă, nu trebuie să fie exact, dar ar trebui să fie oarecum semnificativ plin și ar trebui să fie potrivit pentru aplicația noastră. Așa cum foloseam acest lucru pentru a porni ventilatorul de evacuare atunci când a existat o scurgere de gaz GPL sau o creștere a nivelului de CO2 și a altor gaze nocive. Aceasta a fost pentru a proteja starea de sănătate a membrilor familiei și pentru a preveni pericolele care pot fi cauzate de scurgerea gazului GPL.

Pasul 1: Adunați piese !!!!

Adunați aceste părți: Părți principale1. Arduino Uno.2. Afișaj LCD 16x2. MQ2.4. MQ135.5. RELAY 12v (evaluare curentă conform specificațiilor ventilatorului dvs. de evacuare).6. Alimentare de 12 volți (pentru modulul de releu). Piese comune Anteturi masculine și feminine.2. Dot PCB.3. Buzzer.4. LED-uri.5. Rezistențe (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. Tranzistor NPN. (2n3904) 7. Cutie de incintă8. unele fire.9. Dc jack.sets it !!!!!.

Pasul 2: Adânciți în senzorii de gaz MQ

Să aflăm despre senzorii de gaz din seria MQ. Senzorii de gaz din seria MQ au 6 pini, în care 2 dintre aceștia sunt încălzitori și alți 4 dintre ei sunt pini de senzori, a căror rezistență depinde de concentrația diferitelor gaze în funcție de stratul lor sensibil.. Pini de încălzire H1, H2 sunt conectați la 5 volți și la masă (polaritatea nu contează). Pinii senzorilor A1, A2 și B1, B2 Utilizați oricare dintre ele A sau B. (în schemă sunt utilizate ambele, nu este necesar).conectați A1 (sau B1) la 5 volți și A2 (sau B2) la RL (care este conectat la masă). A2 (sau B2) este ieșirea analogică care ar trebui conectată la intrarea analogică a Arduino. rezistența pinilor senzorului variază în funcție de modificarea concentrației gazelor, se modifică tensiunea în RL, care este intrarea analogică pentru arduino. Prin analiza graficului senzorilor din foaia tehnică, putem converti această citire analogică în concentrații de gaze. Acești senzori trebuie încălziți timp de 24 de ore până la 48 de ore pentru a obține valori stabilizate (timpul de încălzire este indicat ca timp de preîncălzire în foaia tehnică) Precizia nu poate fi obținută fără o calibrare adecvată, dar pentru aplicația noastră nu este necesară. aruncați o privire asupra acestor fișe tehnice. schema de mai sus R6 este RL pentru MQ2. Foaia de date a MQ2 sugerează RL să fie între 5K ohmi și 47K ohmi. Este sensibil la gaze precum: GPL, Propan, CO, H2, CH4, Alcool. Aici, va fi folosit pentru detectarea LPG. Oricare alți senzori MQ care sunt sensibili la GPL pot fi folosiți ca: MQ5 sau MQ6. MQ135: conform schemei de mai sus R4 este RL pentru MQ135. Foaia de date sugerează RL să fie între 10K ohmi și 47K ohmi. Este sensibil la gaze precum: CO2, NH3, BENZEN, fum etc., aici, este folosit pentru a detecta Concentrația de CO2.

Pasul 3: Realizarea și calcularea

Construiți-vă circuitele conform schemelor. În circuitele mele puteți vedea modulele senzorilor de gaz. Le-am modificat circuitele la schema de mai sus. Lăsați senzorii să se încălzească timp de 24 de ore până la 48 de ore în funcție de timpul de preîncălzire. în timp ce timpul permite analiza graficului MQ135 pentru a obține ecuația pentru CO2. Privind graficul putem spune că i este log-log grafic. pentru astfel de grafice ecuația graficului este dată de: log (y) = m * log (x) + cwhere, x este valoarea ppm y este raportul dintre Rs / Ro.m este panta.c este interceptarea y. Pentru a găsi panta "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) luând punctele de pe linia CO2, panta medie a liniei este de -0,370955166. Pentru a găsi interceptarea Y „c”: c = log (Y) - m * log (x) luând în considerare valoarea m din ecuație și luând valorile X și Y din grafic. Obținem media c să fie egală cu 0,7597917824 Ecuația este: log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10 ^ {[log (Rs / Ro) - c] / m} Calculul R0: știm că, VRL = V * RL / RT.unde, VRL este căderea de tensiune peste rezistor RLV este tensiunea aplicată. RL este rezistorul (vezi diagrama). RT este rezistența totală. În cazul nostru, VRL = tensiunea pe RL = analog citirea arduino-ului * (5/1023). V = 5 volți RT = Rs (consultați fișa tehnică pentru a afla despre Rs). + RL.de aceea, Rs = RT-RL din ecuația- VRL = V * RL / RT. RT = V * RL / VRL.și Rs = (V * RL / VRL) -RL Știm că, concentrația de CO2 este de 400 ppm în prezent în atmosferă, deci folosind ecuația log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + cwe se obține Rs / Ro = 10 ^ {[- 0.370955166 * log (400)] + 0.7597917824} Rs / Ro = 0.6230805382.care dă Ro = Rs / 0.623080532. folosiți codul „pentru a obține Ro” și notați și valoarea lui V2 (în aer proaspăt).și notați și valoarea R0. Am programat în așa fel încât Ro, V1 și V2 să fie afișate atât pe monitorul serial, cât și pe LCD (pentru că nu vreau să mențin computerul pornit până când citirile nu se stabilizează).

Pasul 4: Codul ……

aici este linkul pentru descărcarea codurilor de pe GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

Programul este foarte simplu și poate fi ușor de înțeles. În codul „to_get_R0”. Am descris ieșirea analogică MQ135 ca sensorValue. RS_CO2 este RS al MQ135 în 400 ppm CO2, care este concentrația actuală de CO2 în atmosferă. R0 este calculat folosind formula derivată în pasul anterior. Senzor1_volt este conversia ieșirea anolog a MQ135 în tensiune.sensor2_volt este conversia ieșirii analogice a MQ2 în tensiune. Acestea sunt afișate atât pe monitorul LCD, cât și pe serial. În codul „AIR_MONITOR” După adăugarea bibliotecii LCD.începem prin definirea conexiunilor buzzer, led, MQ2, MQ135, Relay. Apoi în configurare, definim dacă componentele conectate sunt de intrare sau de ieșire și, de asemenea, există stări (de exemplu, ridicate sau scăzute). Apoi începem afișajul LCD și îl afișăm ca „Arduino Uno Air Monitor Shield timp de 750 de mili secunde cu un semnal sonor de buzzer și LED. Apoi am setat toate stările de ieșire la scăzut. În buclă Definim mai întâi toți termenii pe care îi folosim în formula de calcul pe care am spus-o în pasul anterior. Apoi implementăm acele formule pentru a obține concentrația de CO2 în ppm. Definiți valoarea R0 în această secțiune. în timp ce rulăm codul anterior). Apoi afișăm concentrația de CO2 pe ecranul LCD. folosind funcția „dacă” folosim limita de prag pentru valoarea ppm pe care am folosit-o ca 600 ppm. și, de asemenea, pentru tensiunea MQ2 pe care o folosim funcția „dacă” pentru a seta limita pragului pentru aceasta. Facem ca buzzer-ul, led-ul, să se retragă timp de 2 secunde când funcția dacă este îndeplinită și facem afișajul LCD să afișeze GPL ca detectat când tensiunea MQ2 este mai mare decât pragul limită. Definiți limita de prag pentru tensiunea MQ2 pe care ați notat-o în timpul codului anterior ca V2. (Setați această valoare ușor mai mare decât valoarea respectivă). După aceasta vom defini funcția „else” și vom întârzia bucla pentru 1 secundă. În loc să utilizați Delay pentru setați ieșirea mare pentru 2 secunde în funcția if este bine să utilizați un timer simplu. Dacă cineva ar putea modifica întârzierea în temporizator în cod, sunteți întotdeauna binevenit și spuneți-mi asta în secțiunea de comentarii.

Pasul 5: Funcționează !!!!!!

Iată videoclipul pentru a demonstra că funcționează.

îmi pare rău că nu am putut afișa releul în videoclip.

puteți observa că Concentrația de CO2 crește nebunește, deoarece gazele eliberate de brichetă prezintă efect și asupra MQ135, care este sensibil și la alte gaze, dar nu vă faceți griji că va reveni la normal după câteva secunde.