Arduino детектор за замърсяване на околния въздух
Такова устройство може да помогне за наблюдение на качеството на въздуха, както и да предупреди собственика за изтичане на газ или наличие на горими газове. За допълнителна функционалност детекторът включва сензор за влажност и температура. Тази министанция ще може да определя всички основни атмосферни замърсители (въглероден оксид, азотен оксид, серен диоксид, озон и прахови частици), с изключение на серен диоксид.
Материали: - Arduino Uno - Захранване 5V - LCD щит RGB 16x2 LCD щит - Сензор за газ MiSC-2614 (озон) - Сензор за газ MQ-9 - Сензор за влажност и температура Keyes DHT11 - Сензор за прахови частици Shinyei PPD42 - Сензор за газ MQ-2 - Газ сензор MiCS-2714 ( NO2) - Достъп до 3D принтера (за кутията можете да използвате съществуващата пластмасова или дървена кутия) - Макет - Вентилатор 5V - Проводници 24 габарит (0,511 мм) 10 - 15 бр.
Тази диаграма показва общата схема на устройството, за да получите представа какво представлява този детектор. Авторът моли да се обърне внимание на факта, че повечето портове със сензори могат да бъдат променени, но тогава ще трябва да промените програмния код.
Първа стъпка. Сензор за прахови частици.Два сензора Shinyei PPD42 се използват за събиране на данни за прахови частици. Всеки от тях има два изхода: левият е жълт за фини прахови частици, а вторият е за големи частици. Изходите ще бъдат свързани към Ardiuno с 5V захранващо напрежение, както е показано на общата диаграма.
Всеки от сензорите използва светодиод и фотодиод за измерване на концентрацията на частици във въздуха.
Стъпка втора. Платка за газови сензори.Следва диаграма на PCB за газови сензори.и температура с влажност. Авторът сам направи печатна платка и препоръчва на тези, които ще участват в този проект, да направят същото, като отбелязва, че платката може да се различава физически от тази, посочена на диаграмата.
Стъпка трета. Сензори за NO2 и озон.Направи си сам използва сензори за повърхностен монтаж MiCS-2614 и MiCS-2714, те откриват озон и озонов диоксид във въздуха.
Всеки сензор използва вътрешен резистор в своя сензорен елемент. Диаграмата показва местоположението на измервателния резистор между клеми K и G. Използван е омметър, за да се определи правилното им местоположение. Съпротивлението на резистора е в диапазона kOhm. Сензорите също имат нагревателен елемент между клеми H и A, който поддържа температурата на сензорния елемент. Нагревателният елемент има съпротивление от 50-60 kOhm.
Освен това резистори от 82 kΩ и 131 kΩ са инсталирани на макетната платка последователно със сензорните елементи.
Стъпка четири. Сензори за газ.Авторът използва сензори за газ MQ-2 и MQ-9, които измерват токсични газове. Сензорите използват резистор за отчитане на газ за откриване на токсични газове и използват своя нагревателен елемент, за да настроят и поддържат желаната температура на сензора.
Сензорите се монтират съгласно схемата на макетната платка. Сензорът MQ-2 е свързан с щифта, обозначен с A, към 5V захранване, щифт G към маса, щифт S към маса чрез резистор 47 kΩ. Сензорът MQ-9 е свързан малко по-различно: щифт A към транзистора, B към 5V захранване, щифт G към маса и щифт S към маса чрез резистор 10 kΩ.
Стъпка пета. Сензор за влажност и температура.Този сензор е задължителен, тъй като контролът на влажността и температурата е много важна частпри определяне концентрацията на газове. Повишените стойности на влажност и температура значително ще повлияят на точността на измерванията.И двата параметъра могат да се наблюдават с помощта на един сензор. Връзката му е както следва: левият щифт е свързан към захранването, средният щифт е сигнален изход, а десният щифт е свързан към маса. Сигналът от този сензор ще бъде изпратен към цифровия порт на Arduino.
Стъпка шеста. Вентилатор и захранване.Ако погледнете електрическата схема на целия проект, ще забележите, че се използва само едно входно напрежение от 5V. Този домашен продукт използва обикновен мрежов адаптер. За правилна работа на устройството и за предотвратяване на прегряване се използва корпусен вентилатор 5V.
Стъпка седма. Калъф.Калъфът може да бъде изработен от импровизирани материали като дърво, метал, пластмаса. Авторът е използвал 3D принтер, файлът за печат е приложен в долната част на статията.
Стъпка осма. Програмен код.Кодът за извличане на данни от детектора е приложен под статията. Кодът отпечатва стойности на сензора, сигнали Shinyei PPD42 и показания за влажност с температура на монитора. Данните се показват и на LCD дисплея.
За работа с устройството се зареждат библиотеките на сензора за влажност и LCD щита.