Sistem De Monitorizare a Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

Proiectul consta in realizarea unui dispozitiv ce afiseaza diferiti parametrii de mediu (temperatura, umiditate, nivelul de particule din atmosfera, cantitatea de compusi organici volatili) si trimite aceste date la o platforma IoT unde sunt realizment grafice si alte prelucrari.

ნაბიჯი 1: საჭირო კომპონენტი

• senzor de temperatura- eu am utilizat senzorul de temperatura DHT22 pentru ca este mai precis decat DHT11 dar destul de ieftin fata de alti senzori de temperatura-https://www.ebay.com/itm/DS18B20-KY-015-DHT11-DHT …
• senzor de umiditate - tot DHT22 (acesta a fost un motiv in plus pentru care am utilizat acest senzor, desi puteam alege doi diferiti pentru temperatura si umiditate)
• senzor de particule-am folosit DSM501A-https://www.ebay.com/itm/DSM501A-Dust-Allergic-Sm…
• senzor pentru compusi organici volatili (VOC)-am utilizat MiCS5524-https://www.ebay.com/itm/MiCS5524-CO-Alcohol-VOC-…
• ecran TFT-am folosit ecranul TFT de 1.8 "cu controller-ul ST7735S-https://www.ebay.com/itm/1-8-inch-1-8-TFT-LCD-Dis…
• Arduino Uno R3-https://www.ebay.com/itm/ATmega328P-CH340G-UNO-R3…
• მოდული Wi-Fi-ESP8266 ESP-01, l-am folosit pe acesta deoarece era cel mai ieftin si nu este nevoie de unul mai bun-https://www.ebay.com/itm/ESP8266-ESP-01-Serial- WI…
• მინი პურის დაფა-https://www.ebay.com/itm/5-Color-Mini-Solderless-P…
• o rezistenta de 2kOhm
• ცეცხლი-https://www.ebay.com/itm/Male-to-Female-Dupont-wir…

ნაბიჯი 2: Testarea Si Configurarea Modului Wi-Fi

მე გავაცნობიერე სქემა, როგორც წესი, წინასწარ უნდა ვივარჯიშო l-am urmat ca testes modulul.

ამდენად, conform acestui tutorial, mi-am creat un cont pe platforma IoT ThingSpeak, mi-am creat si configurat un un field si utilidand codul din tutorial, am trimis cateva valori random si mi le-a pus pe grafic in acel field.

ნაბიჯი 3: Testarea Senzorului DHT22

Conectand pin-ul modulului la pin-ul digital 7 al Arduino-ului, pin-ul + la 5V si pin-ul-la GND, am realizat codul:

#მოიცავს; // pt DHT

#განსაზღვრეთ DHTPIN 7

#განსაზღვრეთ DHTTYPE DHT22

float hum;

მცურავი ტემპერატურა;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {

სერიული.დაწყება (9600);

}

ბათილი მარყუჟი () {

temp = dht.readTemperature (); Serial.print (temp); Serial.println ("ხარისხი C");

hum = dht.readHumidity (); Serial.print (hum); Serial.println (" %");

დაგვიანება (500);

}

ნაბიჯი 4: Testarea Senzorului De Particule

Am urmat acest tutorial, cu mentiunea ca ar trebui pus un setup in setup at 60000 ms pentru ca senzorul sa aiba timp sa se incalzeasca si sa fie precis.

Unitatea de masura care rezulta in urma calculelor prezentate in tutorial va fi.

ნაბიჯი 5: Testarea Senzorului De Compusi Organici Volatili

Am conectat pin-ul + al modulului la 5V, pin-ul-la GND si pin-ul A0 la A0 de la Arduino.

int voc;

void setup () {

სერიული.დაწყება (9600);

}

ბათილი მარყუჟი () {

voc = analogRead (A0);

voc = რუკა (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (voc);

დაგვიანება (500);

}

Nu am gasit nicaieri o ფორმულა ზუსტი გაანგარიშებით pentru a converti valoarea de la senzor in ppm (parti pe million) asa ca am testat cu etanol (alcool etilic) si valoarea maxima am aproximat-o la maximul pe care senzorul il poate citi la etanol (adica 500), de aceea am facut acea mapare.

ნაბიჯი 6: Afisarea Acestor Date Pe Ecranul TFT

Folosindu-ma de acest tutorial, am realziat afisarea pe o scara colorata a valorilor. Pentru aceasta, trebuit sa adaptez acel cod din tutorial pentru ecranul meu, fiind prea lung pentru a il include aici, se poate parcurge in codul final din arhiva, unde o sa fie si bibliotecile necesare.

ნაბიჯი 7: Prelucrari Pe ThingSpeak

La pasul 2, urmand tutorialul atasat, s-a putut observva cum se pot trimtie date pe platforma de la Arduino.

Acum, o sa ne folosim de acele date pentru a le putea prelucra, de exemplu eu am facut media valorilor din jumatate in jumatate de ora.

Asa ca am trimis din arduino datele in campurile 1, 3, 5 si 7, iar in 2, 4, 6 si 8 for siis afisate prelucrarile facute de scripturile MATLAB de pe platforma.

Din bara de sus, de la App, la MATLAB ანალიზი, se apasa New, se poate alege un exemplu predefinit sau Custom, si introduceti codul de mai jos:

readChannelID = 482860;

temperatureFieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

[tempC, timeStamp] = thingSpeakRead (readChannelID, 'სფეროები', temperatureFieldID, 'NumMinutes', 5, 'ReadKey', readAPIKey); ჩვენება (tempC);

anyMissingValues = თანხა (ისნანი (tempC));

თუ ჯამი (anyMissingValues)> 0

missingValueIndex = პოვნა (~ თანხა (ისნანი (tempC), 2));

cleantempC = tempC (missingValueIndex,:);

cleanTimeStamps = timeStamp (დაკარგულიValueIndex);

სხვა

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = დროის ბეჭედი;

დასასრული

avgTempC = საშუალო (cleantempC);

tempF = avgTempC*9/5 + 32; ჩვენება (tempF, 'Temperatura medie in Fahrenheit');

writeChannelID = 483860; writeAPIKey = 'V2DR3QMRD7NXU8PD';

thingSpeakWrite (writeChannelID, 'Fields', 2, 'Values', tempF, 'writekey', writeAPIKey);

NU UITATI SA MODIFICATI ID-urile SI KEY-urile pentru a nu imi prelua date sau scrie pe channel, multumesc frumos

In loc '' NumMinutes 'se poate folosi si' NumPoints '.

Sintaxa de la ThingSpeakRead si წერენ este ca mai intai se scrie intre ghilimele ce urmeaza sa introduci si apoi pui valoarea acelui parametru. გაეცანით კონსულტაციას სახელმძღვანელოში, სადაც შეგიძლიათ იზრუნოთ თქვენი დახმარების გაწევაში.

Acest cod preia datele din campul 1 si pentru ca pe langa ce a primit mai sunt si niste NaN-uri, acel if le aproximeaza la valori similare celor din campul 1. Dupa aceea, acestui vectori de valori ii este facuta media iar apoi aoiasta medie ეს არის ცელსიუსის ხარისხი ფარენჰეიტში.

Codurile pentru celelalte campuri se fac separat cu diferenta ca fiecare o sa ia din campul შესაბამისი marimii si nu o sa se mai faca acel calcul de conversie din Celsius in Fahrenheit.

Pentru a rula automat aceste script -uri, de la Apps -> TimeControl -> New TimeControl si seteaza optiunile dorite, optiunile pe care le -am ales eu se pot vedea in poza de mai sus.

thingspeak.com/channels/483860

ნაბიჯი 8: Imbinarea Tuturor Pasilor

M-am folosit in codul final de "millis ()" si variabile care retin acesti timpi pentru a ordona afisajele si trimiterile la server (trebuie o data cam pe la 25 de secunde sa se trimita ceva, mai repede nu are rost pentru ca oricum platforma nu le-ar primi).

ნაბიჯი 9: კარკასა

Am luat un plastic de la Dedeman (Hobbycolor) si l-am taiat in de de cutie si i-am decupat niste "ochiuri" pentru senzori. საწყისი arata ca in poza de mai sus:).

საბოლოოდ se poate scapa de breadboard si sa se aranjeze mult mai frumos, eu deocamdata l-am lasat asa.