Arduino Air Monitor Shield. Viure en un entorn segur: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola, en aquest Instructabe faré un escut de control d'aire per a arduino. Pot detectar fuites de GLP i concentració de CO2 a la nostra atmosfera, i també emet un so, s’encén un zumbador i el ventilador d’escapament cada vegada que es detecta GLP o augmenta la concentració de CO2. precís, però hauria de significar complet i hauria de ser adequat per a la nostra aplicació. Com estava fent servir per engegar el ventilador d’escapament quan hi havia fuita de gas GLP o augment del nivell de CO2 i altres gasos nocius. Es tractava de protegir l’estat de salut dels membres de la família i prevenir els perills que es poden causar per la sortida de gasos de GLP.

Pas 1: Reuneix parts !!!!

Reuneix aquestes parts: Parts principals1. Arduino Uno.2. Pantalla lcd de 16 x 2. MQ2.4. MQ135.5. RELÈ 12v (valoració actual segons les especificacions del ventilador d’escapament).6. Alimentació de 12 volts (per a mòduls de relés). Capçaleres masculines i femenines.2. Dot PCB.3. Zumbador.4. LEDs 5. Resistències (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. Transistor NPN. (2n3904) 7. Caixa de tancament8. alguns cables.9. Dc jack.let ho fem !!!!!.

Pas 2: aprofundiu en els sensors de gas MQ

Anem a conèixer els sensors de gas de la sèrie MQ. Els sensors de gas de la sèrie MQ tenen 6 pins, en els quals 2 són escalfadors i altres 4 són pins de sensor, la resistència dels quals depèn de la concentració dels diversos gasos segons la seva capa sensible. Els pins de calefacció H1, H2 estan connectats a terra i a 5 volts (la polaritat no importa). Els pins de sensor A1, A2 i B1, B2 utilitzen qualsevol A o B. (en els dos esquemes s’utilitzen, no és necessari) Connecteu A1 (o B1) a 5 volts i A2 (o B2) a RL (que està connectat a terra). A2 (o B2) és la sortida analògica que s’hauria de connectar a l’entrada analògica de l’Arduino. La resistència dels pins del sensor varia amb el canvi de la concentració de gasos, el voltatge a través de la RL canvia, que és l’entrada analògica de l’arduino. En analitzar el gràfic dels sensors que apareix a la fitxa tècnica, podem convertir aquesta lectura analògica en concentracions dels gasos.. Aquests sensors s’han d’escalfar de 24 a 48 hores per obtenir lectures estabilitzades (el temps de calefacció es mostra com a temps de precalentament a la fitxa tècnica) La precisió no es pot aconseguir sense un calibratge adequat, però per a la nostra aplicació no és necessària. Consulteu aquestes fitxes tècniques. l’esquema R6 anterior és el RL del full de dades de MQ2. MQ2 suggereix que RL estigui entre 5 K ohms i 47 K ohms. És sensible a gasos com: GLP, Propà, CO, H2, CH4, Alcohol. Aquí, s’utilitzarà per detectar GLP: es pot utilitzar qualsevol altre sensor MQ que sigui sensible al GLP: MQ5 o MQ6. MQ135: segons l’esquema anterior, R4 és el RL per a MQ135. El full de dades suggereix que RL estigui entre 10 K ohms i 47 K ohms. És sensible a gasos com: CO2, NH3, BENZEN, Fum, etc., aquí s’utilitza per detectar Concentració de CO2.

Pas 3: elaboració i càlcul

Construeix els teus circuits segons els esquemes. Als meus circuits pots veure els mòduls dels sensors de gas. Vaig modificar els seus circuits a l'esquema anterior: deixeu que els sensors s'escalfin durant 24 a 48 hores segons el temps de preescalfament. mentre aquest temps permet analitzar la gràfica del MQ135 per obtenir l'equació de CO2. En veure la gràfica podem dir que i és un gràfic log-log. Per a aquests gràfics, l'equació del gràfic ve donada per: log (y) = m * log (x) + cwhere, x és el valor de ppm y és la proporció de Rs / Ro.m és el pendent.c és la intersecció y. Per trobar el pendent "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) prenent els punts de la línia de CO2, el pendent mitjà de la línia és de -0,370955166. Per trobar la intercepció Y de "c": c = log (Y) - m * log (x) tenint en compte el valor m de l'equació i prenent els valors X i Y del gràfic, obtenim la mitjana de c igual a 0,7597917824 L'equació és: log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + obstruir (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10 ^ {[log (Rs / Ro) - c] / m} Calculant R0: ho sabem, VRL = V * RL / RT. On, VRL és la caiguda de tensió a través de la resistència RLV és la tensió aplicada. RL és la resistència (vegeu el diagrama). RT és la resistència total. lectura de l'arduino * (5/1023). V = 5 volts RT = Rs (consulteu el full de dades per saber sobre Rs). + RL. Per tant, Rs = RT-RL des de l’equació- VRL = V * RL / RT. RT = V * RL / VRL.i Rs = (V * RL / VRL) -RLSabem que la concentració de CO2 és de 400 ppm actualment a l'atmosfera. log (400)] + 0.7597917824} Rs / Ro = 0.6230805382.que dóna Ro = Rs / 0.623080532. utilitzeu el codi "per obtenir Ro" i també anoteu el valor de V2 (a l'aire fresc). I anoteu també el valor de R0. He programat de manera que el Ro, V1 i V2 es mostrin tant al monitor sèrie com a la pantalla LCD (perquè no vull que el meu PC estigui encès fins que les lectures no s’estabilitzin).

Pas 4: el codi …

aquí teniu l’enllaç per descarregar codis de GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

El programa és molt senzill i es pot entendre fàcilment. Al codi "to_get_R0". He descrit la sortida analògica MQ135 com sensorValue. RS_CO2 és el RS del MQ135 en 400 ppm de CO2 que és la concentració actual de CO2 a Atmosphere. R0 es calcula mitjançant la fórmula derivada al pas anterior. Sensor1_volt és la conversió de La sortida anolog de MQ135 a volta.sensor2_volt és la conversió de la sortida analògica de MQ2 a voltatge. Es mostren tant a la pantalla LCD com al monitor sèrie. Al codi "AIR_MONITOR" Després d'afegir la biblioteca LCD. Comencem definint les connexions de la buzzer, led, MQ2, MQ135, Relay. A continuació, definim si els components connectats són d’entrada o de sortida i també hi ha estats (és a dir, alts o baixos). Després comencem la pantalla LCD i la fem visualitzar com a “Arduino Uno Air Monitor Shield "durant 750 mil·lis segons amb un so de zumbador i LED. Després establim tots els estats de sortida a mínims. En bucle, primer definim tots els termes que fem servir a la fórmula de càlcul que he dit al pas anterior. Després implementem aquestes fórmules per obtenir la concentració de CO2 en ppm. Definiu el valor R0 en aquesta secció. mentre s'executa el codi anterior). llavors mostrem la concentració de CO2 a la pantalla LCD. mitjançant la funció "si" fem servir el límit límit per al valor de ppm que he utilitzat com a 600 ppm. i també per a la tensió MQ2 que fem servir Funció "if" per establir el límit del llindar. Fem que el zumbador, el led, el relé es mantingui elevat durant 2 segons quan l'anunci de funció satisfeta també faci que la pantalla LCD mostri GLP com a detectat quan el voltatge de MQ2 és superior al llindar límit. Definiu el límit de llindar per a la tensió de MQ2 que vau assenyalar durant el codi anterior com a V2 (establiu-lo lleugerament per sobre d'aquest valor). Després definirem la funció "else" i retardarem el bucle 1 segon. En lloc d'utilitzar Delay per establiu la sortida durant 2 segons a la funció if, és bo utilitzar un temporitzador senzill. Si algú pot modificar el retard en temporitzador del codi, sempre estareu benvinguts i feu-m'ho saber a la secció de comentaris.

Pas 5: Funciona !!!!!!

Aquí teniu el vídeo per demostrar que funciona.

Ho sento, no he pogut mostrar el relé al vídeo.

es pot notar que la concentració de CO2 augmenta bojament perquè els gasos alliberats per l’encenedor també tenen efectes sobre l’MQ135, que també és sensible a altres gasos, però no us preocupeu, tornarà a la normalitat al cap de pocs segons.