Sistem De Monitorizare a Nivelului De Poluare (Arduino Uno) ՝ 9 քայլ

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

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 realiznt grafice si alte prelucrari.

Քայլ 1: Անհրաժեշտ բաղադրիչ

• 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…
• մոդուլային 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…
• մինի տախտակ-https://www.ebay.com/itm/5-Color-Mini-Solderless-P…
• o rezistenta de 2kOhm
• կրակ-https://www.ebay.com/itm/Male-to-Female-Dupont-wir…

Քայլ 2. Testarea Si Configurarea Modului Wi-Fi

Am realizat schema de mai sus, preluata din acest tutorial pe care l-am urmat ca sa testez modulul.

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

Քայլ 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:

#ներառում; // pt DHT

#սահմանեք DHTPIN 7 -ը

#սահմանեք DHTTYPE DHT22

բոց բզզոց;

բոց ջերմաստիճան;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {

Serial.begin (9600);

}

դատարկ շրջան () {

temp = dht.readTemperature (); Serial.print (temp); Serial.println («դասարան C»);

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

ուշացում (500);

}

Քայլ 4: Testarea Senzorului De Particule

Am urmat acest tutorial, cu mentiunea ca ar trebui pus un setup in setup de 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.

Քայլ 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 () {

Serial.begin (9600);

}

դատարկ շրջան () {

voc = analogRead (A0);

voc = քարտեզ (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (վոկ);

ուշացում (500);

}

Nu am gasit nicaieri o formula precaa de calcul pentru a converti valoarea de la senzor in ppm (parti pe milion) 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:

Քայլ 6. Afisarea Acestor Date Pe Ecranul TFT

Folosindu-ma de acest tutorial, am realziat afisarea pe o scara colorata a valorilor: Pentru aceasta, a 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.

Քայլ 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 vor si afisate prelucrarile facute de scripturile MATLAB de pe platforma.

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

կարդալChannelID = 482860;

temperatureFieldID = 1;

կարդալAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

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

anyMissingValues = գումար (isnan (tempC));

եթե գումարը (anyMissingValues)> 0

missingValueIndex = գտնել (~ գումար (isnan (tempC), 2));

cleantempC = tempC (missingValueIndex,:);

cleanTimeStamps = timeStamp (բացակայում է ValueIndex);

ուրիշ

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = timeStamp;

վերջ

avgTempC = միջին (cleantempC);

tempF = avgTempC*9/5 + 32; ցուցադրում (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

Տեղում 'NumMinutes' se poate folosi si 'NumPoints':

Sintaxa de la ThingSpeakRead si Write este ca mai intai se scrie intre ghilimele ce urmeaza sa introduci si apoi pui valoarea acelui parametru. Poանկացած խորհրդատվություն ձեռնարկի խնամքի և խնամքի համար օգնեք մեր օգնությանը:

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 aceasta medie este convertita din Celsius աստիճանը Fahrenheit դասարանում:

Codurile pentru celelalte campuri se fac separat cu diferenta ca fiecare o sa ia din campul համապատասխան 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 se seteaza optiunile dorite, optiunile pe care le -am ales eu se pot vedea in poza de mai sus.

thingspeak.com/channels/483860

Քայլ 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):

Քայլ 9: Կարկասա

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

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