Система De Monitorizare и Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 стъпки

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

Proiectul consta в realizarea unui dispozitiv ce afiseaza diferiti parametrii de mediu (температура, umiditate, nivelul de particule din atmosfera, cantitatea de compusi organici volatili) si trimite aceste date la o platforma IoT unde sunt realizete grafice si alte prelucrari.

Стъпка 1: Компонент Necesare

• сензор за температура-eu am utilizat senzorul de temperature DHT22 pentru ca este mai precis decat DHT11 dar destul de ieftin fata de alti senzori de temperature-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 temperature si umiditate)
• senzor de particule-am folosit DSM501A-https://www.ebay.com/itm/DSM501A-Dust-Allergic-Sm…
• senzor pentru compusi organici volatili (VOC)-използвам 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…
• модул 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…
• мини макет-https://www.ebay.com/itm/5-Color-Mini-Solderless-P…
• o rezistenta de 2kOhm
• пожар-https://www.ebay.com/itm/Male-to-Female-Dupont-wir…

Стъпка 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 module.

Apoi, приложим acestui tutorial, mi-am creat un cont pe platforma IoT ThingSpeak, mi-am creat и конфигурирате un field и използвате и codul din tutorial, am trimis cateva valori random si mi le-a pus pe grafic в acel field.

Стъпка 3: Testarea Senzorului DHT22

Conectand pin-ul модулен модул la pin-ul digital 7 al Arduino-ului, pin-ul + la 5V si pin-ul-la GND, am realizat код:

#include; // pt DHT

#дефинирайте DHTPIN 7

#дефинирайте DHTTYPE DHT22

плаващ шум;

плаваща температура;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

temp = dht.readTemperature (); Serial.print (temp); Serial.println ("степен C");

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

забавяне (500);

}

Стъпка 4: Testarea Senzorului De Particule

Am urmat acest tutorial, cu mentiunea ca ar trebui pus un delay in setup de 60000 ms pentru ca senzorul sa aiba timp sa se incalzeasca si sa fie precis.

Unitatea de masura грижи резултати в urma calculelor презентация в урок va fi.

Стъпка 5: Testarea Senzorului De Compusi Organici Volatili

Am conectat pin-ul + al модул la 5V, pin-ul-la GND si pin-ul A0 la A0 de la Arduino.

int voc;

void setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

voc = analogRead (A0);

voc = карта (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (voc);

забавяне (500);

}

Nu am gasit nicaieri o формула exacta de calcul pentru a converti valoarea de la senzor в ppm (части пе милион) asa ca am testat cu etanol (алкохол етилов) si valoarea maxima am aproximat-o la maximul pe care senzorul il poate citi la etanol (adica 500), de aceea am facut acea mapare.

Стъпка 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.

Стъпка 7: Prelucrari Pe ThingSpeak

La pasul 2, urmand tutorialul atasat, s-a putut observa 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, представете кода на de mai jos:

readChannelID = 482860;

temperatureFieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

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

anyMissingValues = сума (isnan (tempC));

ако sum (anyMissingValues)> 0

missingValueIndex = find (~ сума (isnan (tempC), 2));

cleantempC = tempC (липсваValueIndex,:);

cleanTimeStamps = timeStamp (missingValueIndex);

иначе

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = timeStamp;

край

avgTempC = средно (cleantempC);

tempF = avgTempC*9/5 + 32; дисплей (tempF, „Температурна медия по Фаренхайт“);

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 canal, multumesc frumos

В локацията „NumMinutes“се намират фолози с „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. Потърсете консултация и ръчна помощ за грижа за коменците, за да се свържете с Help in dreapta paginii.

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 трябва да конвертирате градус по Целзий в степен по Фаренхайт.

Codurile pentru celelalte campuri se fac separat cu diferenta ca fiecare o sa ia din campul съответните marimii si nu o sa se mai faca acel calcul de converie din Celsius in Fahrenheit.

Pentru a rula automat aceste script -uri, de la Apps -> TimeControl -> New TimeControl ви позволява да използвате оптично дорито, optiunile pe care le -am ales eu, което ви се вижда в поза de mai sus.

thingspeak.com/channels/483860

Стъпка 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).

Стъпка 9: Carcasa

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

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