Štít vzduchového monitora Arduino. Žite v bezpečnom prostredí .: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Dobrý deň, v tomto návode vyrobím štít na monitorovanie vzduchu pre arduino. Ktorý môže vnímať únik LPG a koncentráciu CO2 v našej atmosfére. Tiež pípne bzučiak rozsvieti LED a výfukový ventilátor vždy, keď sa zistí LPG alebo sa zvýši koncentrácia CO2. Pretože to bolo určené na prácu doma, nemusí to byť presné, ale malo by to znamenať niečo úplné a malo by to byť vhodné pre našu aplikáciu. Keď som to používal na zapnutie výfukového ventilátora, keď došlo k úniku plynu LPG alebo zvýšeniu hladiny CO2 a iných škodlivých plynov. Cieľom bolo chrániť zdravotný stav rodinných príslušníkov a predchádzať nebezpečenstvám, ktoré môžu byť spôsobené únikom plynu LPG. Začnime.

Krok 1: Zhromaždite diely !!!!!

Zhromaždite tieto diely: Hlavné časti1. Arduino Uno.2. 16 x 2 LCD displej. MQ2.4. MQ135.5. RELÉ 12v (aktuálne hodnotenie podľa špecifikácií vášho výfukového ventilátora).6. Napájanie 12 voltov (pre reléový modul). Bežné diely Mužské a ženské hlavičky.2. Bodová DPS.3. Bzučiak.4. LED diódy.5. Rezistory (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. NPN tranzistor. (2n3904) 7. Krabica skrinky 8. niektoré drôty.9. DC jack. Urobme to !!!!!.

Krok 2: Hlboko do plynových senzorov MQ

Poďme sa zoznámiť s plynovými snímačmi radu MQ. Plynové snímače radu MQ majú 6 kolíkov, z ktorých 2 sú ohrievače a ďalšie 4 sú kolíky snímačov, ktorých odpor závisí od koncentrácie rôznych plynov podľa ich citlivej vrstvy.. Vykurovacie kolíky H1, H2 sú pripojené na 5 voltov a uzemnenie (na polarite nezáleží). Senzorové kolíky A1, A2 a B1, B2 Použite ľubovoľný jeden z nich A alebo B. (V schéme sa používajú oba, nie je to potrebné).pripojte A1 (alebo B1) na 5 voltov a A2 (alebo B2) k RL (ktorý je pripojený k zemi). A2 (alebo B2) je analógový výstup, ktorý by mal byť pripojený k analógovému vstupu Arduino. Ako odpor kolíkov senzora sa mení so zmenou koncentrácie plynov, napätie na RL sa mení, čo je analógový vstup pre arduino. Analýzou grafu senzorov uvedeným v technickom liste môžeme toto analógové čítanie previesť na koncentrácie plynov. Tieto senzory je potrebné zahrievať 24 hodín až 48 hodín, aby sa získali stabilizované hodnoty. (Doba zahrievania je v technickom liste uvedená ako doba predhriatia) Presnosť nie je možné dosiahnuť bez správnej kalibrácie, ale pre našu aplikáciu to nie je potrebné..pozrite sa na tieto technické listy. https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s & … https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2: Rovnako ako v vyššie uvedená schéma R6 je RL pre MQ2. Technický list MQ2 naznačuje, že RL je medzi 5 K ohmov a 47 K ohmov. Je citlivý na plyny ako: LPG, propán, CO, H2, CH4, alkohol. Tu sa použije na detekciu LPG. Je možné použiť akékoľvek iné senzory MQ citlivé na LPG: MQ5 alebo MQ6. MQ135: Podľa vyššie uvedenej schémy R4 je RL pre MQ135. Technický list naznačuje, že RL je medzi 10 K ohmami a 47 K ohmami. Je citlivý na plyny ako: CO2, NH3, BENZÉN, dym atď., Tu sa používa na detekciu Koncentrácia CO2.

Krok 3: Výroba a výpočet

Zostavte si obvody podľa schém. V mojich obvodoch vidíte moduly plynových senzorov. Upravil som ich obvody na vyššie uvedenú schému. Nechajte senzory zahrievať 24 hodín až 48 hodín podľa času predohrevu. zatiaľ čo ten čas umožňuje analyzovať graf MQ135, aby sme získali rovnicu pre CO2. Pri pohľade na graf môžeme povedať, že i je log-log graf. pre takéto grafy je rovnica grafu daná: log (y) = m *log (x)+ckde x je hodnota ppm y je pomer Rs/Ro.m je sklon. c je odchýlka y. Ak chcete nájsť sklon „m“: m = log (Y2) -log (Yl: c = log (Y)- m*log (x) vzhľadom na hodnotu m v rovnici a prevzatie hodnôt X a Y z grafu. Priemerný c dostaneme, aby bol rovný 0,7597917824 Rovnica je: log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + upchatie (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10^{[log (Rs / Ro) - c] / m} Výpočet R0: vieme to, VRL = V*RL / RT. Kde VRL je pokles napätia na rezistore RLV je použité napätie. RL je odpor (pozri diagram). RT je celkový odpor. V našom prípade VRL = napätie na RL = analógový čítanie arduina*(5/1023). V = 5 voltov RT = Rs (informácie o Rs nájdete v technickom liste).+ RL. Preto Rs = RT-RL z rovnice- VRL = V*RL/ RT. RT = V*RL/ VRL. A Rs = (V*RL/ VRL) -RLVieme, že koncentrácia CO2 je v súčasnosti v atmosfére 400 ppm. Takže pomocou rovnice log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + cwe získajte Rs/Ro = 10^{[-0,370955166 * log (400)] + 0,7597917824} Rs/Ro = 0,6230805382. ktorý dáva Ro = Rs/0,623080532.použite kód "na získanie Ro" a poznačte si tiež hodnotu V2 (na čerstvom vzduchu). a poznačte si tiež hodnotu R0. Programoval som tak, aby sa Ro, V1 a V2 zobrazovali na sériovom monitore aj na LCD. (Pretože nechcem, aby môj počítač zostal zapnutý, kým sa hodnoty stabilizujú).

Krok 4: Kód ……

tu je odkaz na stiahnutie kódov z GitHub.

Program je veľmi jednoduchý a zrozumiteľný. V kóde „to_get_R0“. Popísal som analógový výstup MQ135 ako sensorValue. RS_CO2 je RS MQ135 v 400 ppm CO2, čo je aktuálna koncentrácia CO2 v atmosfére. R0 sa vypočíta podľa vzorca odvodeného v predchádzajúcom kroku. Senzor1_volt je prevod anologický výstup MQ135 na napätie.sensor2_volt je prevod analógového výstupu MQ2 na napätie. tieto sú zobrazené na LCD aj na sériovom monitore. V kóde "AIR_MONITOR" Po pridaní knižnice LCD.začneme definovaním pripojení bzučiak, LED, MQ2, MQ135, relé. Ďalej v nastavení definujeme, či sú pripojené komponenty vstupné alebo výstupné, a tiež stavy (tj vysoké alebo nízke). Potom spustíme LCD displej a zobrazíme ho ako „Arduino Uno Air Monitor Shield “na 750 mili sekúnd s pípnutím bzučiaka a LED. Potom sme nastavili všetky výstupné stavy na nízke. V slučke Najprv definujeme všetky výrazy, ktoré používame vo vzorci na výpočet, ktorý som povedal v predchádzajúcom kroku. Potom implementujeme tieto vzorce na získanie koncentrácie CO2 v ppm. V tejto časti definujte svoju hodnotu R0. (Čo som povedal na vedomie dole pri spustení predchádzajúceho kódu).potom zobrazíme koncentráciu CO2 na LCD. pomocou funkcie „if“použijeme prahový limit pre hodnotu ppm, ktorú som použil ako 600 ppm. a tiež pre napätie MQ2, ktoré používame "if" funkcia na nastavenie prahového limitu pre to. urobíme bzučiak, LED, relé, aby sa dvihlo na 2 sekundy, keď je funkcia if splnená, a tiež aby LCD zobrazoval LPG ako zistené, keď je napätie MQ2 vyššie ako prah limit. Definujte svoj prahový limit pre napätie MQ2, ktorý ste zaznamenali počas predchádzajúceho kódu ako V2. (Nastavte to o niečo vyššie ako táto hodnota). Potom definujeme funkciu „else“a oneskoríme slučku o 1 sekundu. Namiesto použitia oneskorenia nastavte vysoký výstup na 2 sekundy vo funkcii if, je dobré použiť jednoduchý časovač. Ak by niekto mohol v kóde upraviť oneskorenie časovača, ste vždy vítaní a dajte mi vedieť v sekcii komentárov.

Krok 5: Funguje to !!!!!!!

Tu je video, ktoré ukazuje, že funguje.

Ospravedlňujeme sa, ale nemohol som ukázať relé vo videu.

Môžete si všimnúť, že koncentrácia CO2 sa šialene zvyšuje, pretože plyny uvoľnené zo zapaľovača majú vplyv aj na MQ135, ktorý je citlivý aj na iné plyny, ale nebojte sa, že sa po niekoľkých sekundách vráti do normálu.