Ինչպես պատրաստել ամոնիակի հայտնաբերման հավաքածու `8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս ձեռնարկում մենք ձեզ ցույց կտանք, թե ինչպես օգտագործել ամոնիակի տվիչներ, arduino և ազնվամորի ՝ ամոնիակի կոնցենտրացիան չափելու և ահազանգեր տրամադրելու համար, եթե օդում արտահոսք կամ չափազանց բարձր կոնցենտրացիա կա:

Այս նախագիծը մեր դպրոցի նախագիծն է, իրականում մեր դպրոցի քիմիական լաբորատորիան ցանկանում էր համակարգ հայտնաբերել, արդյոք օդում ամոնիակի կոնցենտրացիան չափազանց բարձր էր: Լաբորատորիայում կան քիմիական լաբորատորիայի գլխարկներ, և ուսանողները պետք է միացնեն այդ կափարիչները `քիմիական գոլորշիները ծծելու համար: Բայց եթե նրանք մոռանան գլխարկը միացնել, թունավոր գոլորշիները կարող են տարածվել լաբորատորիայի ներսում: Այս համակարգը թույլ կտա պատասխանատու ուսուցչին ահազանգ ստանալ, եթե ամոնիակը (որը մեկ թունավոր գազ է) զգացվում է այդ գլխարկներից դուրս:

Քայլ 1: Նյութեր

Այս նախագծի համար ձեզ հարկավոր է.

- 2x ամոնիակի տվիչ MQ-137 (կամ որքան ուզում եք)

- 1x Arduino Uno (այն ունի մեկ սերիական պորտ)

- 1x Genuino Mega 2560 (կամ 2 կամ ավելի սերիական պորտերով այլ տախտակներ)

- 2 անգամ HC-05 Bluetooth մոդուլներ

- 1x Raspberry Pi մոդել 3B

- 1x մարտկոց 9 Վ

- լարեր, մալուխներ և ռեզիստորներ

Քայլ 2: Տվյալների ստացում սենսորներից

Սենսորները միացված են arduino Uno- ին:

Այս ծրագիրն իրականացնելու համար այս սենսորը պետք է սնուցվի: Դրա համար օգտագործվում են 5V- ն և arduino քարտի զանգվածը: Բացի այդ, A0 անալոգային մուտքը հնարավորություն է տալիս վերականգնել տվիչի կողմից տրված դիմադրության արժեքը: Ավելին, Arduino- ն սնուցվում է

Unfortunatelyավոք, այդ տվիչները չեն ապահովում ամոնիակի կոնցենտրացիային համաչափ գծային ելք: Այդ տվիչները պատրաստված են էլեկտրաքիմիական բջիջից ՝ փոխելով կոնցենտրացիայի հետ կապված դիմադրությունը: Դիմադրությունը բարձրանում է համակենտրոնացման հետ:

Դրանց հետ կապված իրական խնդիրն այն է, որ դրանք ստեղծված են տարբեր տեսակի գազեր չափելու համար, և էլեկտրաքիմիական բջիջը տարօրինակ կերպով արձագանքում է: Օրինակ, հեղուկ ամոնիակի նույն նմուշի համար երկու սենսորներն ապահովում են տարբեր ելք: Նրանք նույնպես բավականին դանդաղ են:

Ամեն դեպքում, սենսորի կողմից տրամադրվող դիմադրությունը փոխարկվում է 0-5V- ի և այնուհետև «ppm» (= միլիոն մասեր, դա գազի կոնցենտրացիայի չափման համապատասխան միավոր է) arduino- ի միջոցով ՝ օգտագործելով միտումի կորը, և դրա հավասարումը ներկայացված է այդ տվիչների փաստաթղթերը:

Քայլ 3: Տվյալների ուղարկում Bluetooth- ի միջոցով

Սենսորները լաբորատորիայի տարբեր վայրերում տեղադրելու համար դրանք ուղղակիորեն միացված են 9 Վ մարտկոցով աշխատող Arduino տախտակին: Իսկ օդում ամոնիակի արդյունքները Rapsberry քարտին հաղորդելու համար օգտագործվում են bluetooth մոդուլներ: Սենսորային տախտակին միացված առաջին քարտը կոչվում է ստրուկ:

Bluetooth մոդուլներից օգտվելու համար դրանք նախ պետք է կազմաձևվեն: Այդ նպատակով միացրեք մոդուլի EN քորոցը 5 Վ -ին (դուք պետք է տեսնեք, որ led- ը թարթում է յուրաքանչյուր 2 վրկ) և սեղմեք մոդուլի կոճակը: Արդոդինոյում դատարկ ծածկագիր հեռակոդավորեք և մոդուլի RX կապը միացրեք arduino- ի TX կապին և հակառակը: Դրանից հետո գնացեք սերիական մոնիտոր, ընտրեք Baud- ի ճիշտ դրույքաչափը (մեզ համար ՝ 38400 Br) և գրեք AT:

Եթե սերիական մոնիտորը ցույց է տալիս «Ok», ապա մուտք եք գործել AT ռեժիմ: Այժմ կարող եք մոդուլը սահմանել որպես ստրուկ կամ Վարպետ: Ստորև կարող եք գտնել pdf ՝ AT ռեժիմի բոլոր հրամաններով:

Հետևյալ կայքը ցույց է տալիս մեր bluetooth մոդուլի AT ռեժիմում կատարվող քայլերը ՝

Bluetooth մոդուլն օգտագործում է arduino- ի 4 կապ, 3.3V լարման բաժանարարով, գետնով, TX և RX կապումներով: TX և RX կապերի օգտագործումը նշանակում է, որ տվյալները փոխանցվում են քարտի սերիական պորտով:

Մի մոռացեք, որ bluetooth մոդուլի pin RX- ը միացված է Arduino- ի TX կապին և հակառակը:

Դուք պետք է տեսնեք, որ bluetooth մոդուլների երկու լուսարձակներ թարթվեն 2 անգամ մոտ 2 վայրկյանը մեկ, երբ դրանք միացված են միմյանց:

Եվ անդորրագիրը, և ուղարկող կոդը նույն քարտի վրա են դրված և կցվում են այստեղ հետո:

Քայլ 4. Տվյալների ստացում և փոխանցում Raspberry Pi- ին

Նախագծի այս հատվածը կատարվում է arduino mega- ի կողմից:

Այս քարտը միացված է bluetooth մոդուլին, կազմաձևված է տվյալներ ստանալու և ազնվամորու pi- ի համար: Այն կոչվում է Վարպետ:

Այս դեպքում bluetooth մոդուլը օգտագործում է մեկ սերիական պորտ, և տվյալները փոխանցվում են ազնվամորի pi- ին ՝ օգտագործելով մեկ այլ սերիական պորտ: Այդ պատճառով մեզ անհրաժեշտ է 2 կամ ավելի սերիական պորտով քարտ:

Կոդը գրեթե նույնն է, ինչ նախկինում:

Քայլ 5. Տվյալների մուտքագրում և ահազանգի գործառույթ

Ազնվամորու pi- ն տվյալները մուտքագրելու է յուրաքանչյուր 5 վայրկյանը մեկ (օրինակ ՝ կարող է տարբեր լինել).csv ֆայլում և այն պահելու է sd քարտի հզորության սահմաններում:

Միևնույն ժամանակ, ազնվամորին ստուգում է, որ կոնցենտրացիան չափազանց բարձր չէ (օրինակ ՝ 10ppm- ից ավելի, կարող է տարբեր լինել) և, եթե դա այդպես է, ուղարկեք ահազանգի էլ.

Բայց նախքան ազնվամորին կարողանա նամակ ուղարկել, այն պետք է մի փոքր կազմաձևի: Այդ նպատակով անցեք «/etc/ssmtp/ssmtp.conf» ֆայլում և փոխեք ձեր անձնական տվյալներին հաջորդող պարամետրերը: Ստորև կարող եք օրինակ գտնել (code_raspberry_conf.py):

Ինչ վերաբերում է հիմնական կոդին (blu_arduino_print.py), այն պետք է ներմուծի որոշ գրադարաններ, ինչպիսիք են «սերիալը», USB կապի պորտով աշխատելու համար կամ էլ. Ssmtp գրադարանն էլ.

Երբեմն, կարող է լինել սխալ ՝ տվյալները Bluetooth- ով ուղարկելու ժամանակ: Իրոք, ազնվամորին կարող է կարդալ տող միայն այն դեպքում, երբ / n- ով ավարտված թիվ կա: Այնուամենայնիվ, ազնվամորին երբեմն կարող է ստանալ մեկ այլ բան ՝ «\ r / n» կամ պարզապես «\ n»: Այսպիսով, ծրագրի անջատումից խուսափելու համար մենք օգտագործեցինք Try - Except հրամանը:

Հետո, դա պարզապես «եթե» պայմանների մի փունջ է:

Քայլ 6: Գործերի պատրաստում

Պահանջվող սարքավորումներ.

- 1 միացման տուփ 220*170*85 մմ

- 1 միացման տուփ 153*110*55 մմ

- Կանաչ ertalon 500*15*15 մմ

- 1,5 մետր էլեկտրական մալուխներ

- 2 bluetooth մոդուլ

- 1 ազնվամորի

- 1 Arduino Mega

- 1 իսկական

- 9 վ մարտկոց

- 1 ազնվամորի / Arduino միացման մալուխ

- 2 Կ Օմ -ի 2 ռեզիստոր

- 1 ԿՀ -ի 2 դիմադրություն

- oldոդման մեքենա

- Հորատման մեքենա

- Հորատման բիթեր

- տափակաբերան աքցան կտրելը

- Տեսավ

Մենք սկսեցինք երկու էլեկտրական միացման տուփերից, որոնցում կտրվածքներ էին կատարվում: Նախ ՝ սենսոր/արտանետող տարրի իրացում. Երկու աջակցություն ՝ Genuino քարտը ամրացնելու համար, որտեղ պատրաստված է կանաչ ERTALON: Հետո, անհրաժեշտ էր կտրել կափարիչը `ամոնիակի սենսորը դնելու և ամրացնելու համար: Մալուխները սենսորից միացված էին Genuino քարտին: Դրանից հետո մենք տեղադրեցինք bluetooth մոդուլը տուփի վրա, զոդեցինք մալուխները և դրանք միացրեցինք քարտի հետ: Ի վերջո, 9 Վ մարտկոցով սնուցման աղբյուրը ինտեգրվեց և լարվեց: Երբ սենսորը ավարտվեց, մենք կարողացանք սկսել աշխատել ընդունիչի վրա: Դրա համար, ինչպես նախկինում, մենք սկսեցինք երկու էլեկտրոնային քարտերի (Raspberry և Arduino մեգա) հենարանների պատրաստումը: Հետո Ազնվամորիից կտրեցինք մալուխների և խրոցակների անցքերը: Bluetooth մոդուլը ամրագրվեց այնպես, ինչպես նախկինում: Այնուհետև տուփի վերևում անցքեր են բացվել, որոնք թույլ են տալիս օդափոխել երկու էլեկտրոնային տախտակները և խուսափել գերտաքացման վտանգից: Այս քայլն ավարտելու համար բոլոր մալուխները միացված էին, և նախագիծը պետք է միայն սնուցվի և փորձարկվի:

Քայլ 7: Բարելավումներ

Բարելավման առումով կարելի է մի քանի կետ առաջ քաշել.

- Ավելի կատարողական սենսորի ընտրություն: Իրոք, նրանք արագ չեն հայտնաբերում օդում ամոնիակի տեսքը: Սրան գումարենք, որ երբ ամոնիակով հագեցած լիներ, նրանց որոշակի ժամանակ է պետք դրանից ազատվելու համար:

- Օգտագործել է arduino քարտ, որն ունի անմիջապես Bluetooth մոդուլ, ինչպես նշված է մեր նախագծի հիմքում: Unfortunatelyավոք, Genuino 101- ն այլևս հասանելի չէ եվրոպական շուկայում:

- Ինտեգրեք էկրանը այն վանդակում, որտեղ գտնվում է սենսորը, որպեսզի անընդհատ իմանաք կոնցենտրացիան

- Ապահովել գրաֆիկի ավտոմատ կառուցումը csv ֆայլում պահվող տվյալներից: