Arduino Air Monitor Shield. Живейте в безопасна среда .: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Здравейте, В този Instructabe ще направя щит за наблюдение на въздуха за arduino. Което може да усети изтичане на пропан -бутан и концентрация на CO2 в нашата атмосфера. И също така звуков сигнал включва светодиод и изпускателния вентилатор, когато се открие пропан -бутан или се повиши концентрацията на CO2. Тъй като това е направено за работа в домашни условия, не е необходимо Точно, но трябва да е донякъде смислено пълно и трябва да е подходящо за нашето приложение. Тъй като използвах това, за да включа вентилатора за отработени газове, когато е имало изтичане на пропан -бутан или повишаване на нивото на CO2 и други вредни газове. Това е за да се защити здравословното състояние на членовете на семейството и да се предотвратят опасности, които могат да бъдат причинени от изтичане на пропан -бутан. Нека започнем.

Стъпка 1: Съберете части !!!!

Съберете тези части: Основни части1. Arduino Uno.2. 16x2 LCD дисплей. MQ2.4. MQ135.5. РЕЛЕ 12v (текуща мощност според спецификациите на изпускателния вентилатор).6. Захранване 12 волта (за релеен модул). Общи части 1. Заглавки за мъже и жени.2. Точкова печатна платка.3. Звуков сигнал.4. Светодиоди.5. Резистори (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. NPN транзистор. (2n3904) 7. Кутия за затваряне 8. някои проводници.9. Dc jack. Нека го направим !!!!!.

Стъпка 2: Дълбоко в сензорите за газ MQ

Да се запознаем с газовите сензори от серията MQ. Газовите сензори от серията MQ имат 6 пина, в които 2 от тях са нагреватели, а други 4 от тях са сензорни щифтове, чието съпротивление зависи от концентрацията на различните газове според техния чувствителен слой. Контролите на нагревателя H1, H2 са свързани към 5 волта и заземени (полярността няма значение). Сензорните щифтове A1, A2 и B1, B2 Използвайте всеки един от тях, или A или B. (В схемата и двете се използват, не се изисква).свържете A1 (или B1) към 5 волта и A2 (или B2) към RL (който е свързан към земята). A2 (или B2) е аналоговият изход, който трябва да бъде свързан към аналоговия вход на Arduino. съпротивлението на щифтовете на сензора варира с промяна на концентрацията на газове, напрежението в RL се променя, което е аналоговият вход за arduino. Чрез анализиране на графиката на сензорите, дадена в листа с данни, можем да преобразуваме това аналогово отчитане в концентрации на газовете. Тези сензори трябва да се нагряват за 24 часа до 48 часа, за да получат стабилизирани показания. (Времето за нагряване е показано като време за предварително загряване в листа с данни) Точността не може да бъде постигната без подходящо калибриране, но за нашето приложение не е необходимо.обърнете внимание на тези таблици с данни. https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s & … https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2: Както в горната схема R6 е RL за MQ2. Информационният лист на MQ2 предполага, че RL е между 5K ома и 47K ома. Той е чувствителен към газове като: LPG, пропан, CO, H2, CH4, алкохол. тук ще се използва за откриване LPG. Всички други сензори MQ, които са чувствителни към LPG, могат да се използват като: MQ5 или MQ6. MQ135: Според горната схема R4 е RL за MQ135. Информационният лист предлага RL да бъде между 10K ома и 47K ома. Той е чувствителен към газове като: CO2, NH3, BENZENE, дим и др., Тук, той се използва за откриване Концентрация на CO2.

Стъпка 3: Изработване и изчисляване

Изградете вашите схеми според схемите, В моите схеми можете да видите модулите на сензорите за газ. Промених схемите им по горната схема. Оставете сензорите да се нагряват за 24 часа до 48 часа според времето за предварително загряване. докато това време позволява да се анализира графиката на MQ135, за да се получи уравнението за CO2. Поглеждайки графиката, можем да кажем, че i е log-log графика. за такива графики уравнението на графиката се дава от: log (y) = m *log (x)+c където x е стойността на ppm y е съотношението на Rs/Ro.m е наклонът.c е пресичането на y. За да намерите наклона на "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1), като вземете точките по линията CO2, средният наклон на линията е -0.370955166. За да намерите "c" Y-прихващане: c = log (Y)- m*log (x) като се има предвид m стойността в уравнението и като се вземат стойностите X и Y от графиката. получаваме средно c да бъде равно на 0.7597917824 Уравнението е: log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + запушване (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10^{[log (Rs / Ro) - c] / m} Изчисляване на R0: знаем това, VRL = V*RL / RT. Където VRL е спадът на напрежението на резистора RLV е приложеното напрежение. RL е резисторът (вижте диаграмата). RT е общото съпротивление. В нашия случай VRL = напрежение в RL = аналогов четене на arduino*(5/1023). V = 5 волта RT = Rs (вижте листа с данни, за да знаете за Rs).+ RL. Следователно, Rs = RT-RL от уравнение- VRL = V*RL/ RT. RT = V*RL/ VRL.и Rs = (V*RL/ VRL) -RL Знаем, че концентрацията на CO2 е 400 ppm в момента в атмосферата. Така че като се използва уравнението log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + cwe получаваме Rs/Ro = 10^{[-0.370955166 * log (400)] + 0,7597917824} Rs/Ro = 0,6230805382, което дава Ro = Rs/0,623080532. използвайте кода "за получаване на Ro" и също така отбележете стойността на V2 (на чист въздух).и също така запишете стойността на R0. Програмирах по такъв начин, че Ro, V1 и V2 да се показват както на сериен монитор, така и на LCD. (Защото не искам компютърът ми да остане включен, докато показанията се стабилизират).

Стъпка 4: Кодът ……

ето връзката за изтегляне на кодове от GitHub.

Програмата е много проста и може лесно да бъде разбрана. В кода "to_get_R0". Описал съм аналоговия изход MQ135 като valueValue. RS_CO2 е RS на MQ135 в 400 ppm CO2, което е текущата концентрация на CO2 в атмосферата. R0 се изчислява по формулата, получена в предишната стъпка. Sensor1_volt е преобразуването на анологичен изход на MQ135 в напрежение. сензор2_volt е преобразуването на аналоговия изход на MQ2 в напрежение. те се показват както на LCD, така и на сериен монитор. В кода "AIR_MONITOR" След добавяне на LCD библиотеката. започваме с определяне на връзките на зумер, светодиод, MQ2, MQ135, реле. След това в настройката определяме дали свързаните компоненти са входни или изходни и също има състояния (т.е. високо или ниско). След това започваме LCD дисплея и го караме да се показва като „Arduino Uno Air Monitor Shield "за 750 милисекунди със звуков сигнал и светодиод. След това настройваме всички изходни състояния на ниски. В цикъл Първо дефинираме всички термини, които използваме във формулата за изчисление, която казах в предишната стъпка, След това прилагаме тези формули, за да получим концентрация на CO2 в ppm. Определете стойността си R0 в този раздел. (Което казах да отбележа надолу, докато изпълняваме предишния код). след това показваме концентрацията на CO2 в LCD дисплея. Използвайки функцията "if", използваме границата на прага за стойността на ppm, която използвах като 600 ppm.и също за напрежението MQ2, което използваме функцията "if" за задаване на прага за него. правим зумера, светодиода, релето да се повиши за 2 секунди, когато функцията if е удовлетворена, рекламата също така прави LCD дисплея да показва LPG като открит, когато напрежението на MQ2 е по -високо от прага ограничение. Определете своя праг за напрежение на MQ2, който сте записали по време на предишния код като V2. (Задайте това малко по -високо от тази стойност). След това ще определим функцията "else" и ще забавим цикъла за 1 секунда. Вместо да използвате Delay за задайте висок изход за 2 секунди във функцията if е добре да използвате прост таймер. Ако някой може да промени забавянето в таймер в кода, винаги сте добре дошли и ме уведомете в секцията за коментари.

Стъпка 5: Работи !!!!!!

Ето видеото, което демонстрира, че работи.

съжалявам, че не можах да покажа релето във видеото.

можете да забележите, че концентрацията на CO2 се увеличава лудо, тъй като газовете, отделяни от запалката, също оказват влияние върху MQ135, който също е чувствителен към други газове, но не се притеснявайте, че ще се върне към нормалното след няколко секунди.