AirCitizen - Pagsubaybay sa Kalidad ng Air: 11 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Kumusta kayong lahat

Ngayon, tuturuan namin kayo kung paano kopyahin ang aming proyekto: AirCitizen bythe AirCitizenPolytech Team!

--

Galing sa 'OpenAir / Ano ang iyong hangin?' Ang mga proyekto, nilalayon ng proyekto ng AirCitizen na paganahin ang mga mamamayan na aktibong suriin ang kalidad ng kanilang agarang kapaligiran at partikular ang hangin na kanilang hininga, sa pamamagitan ng pag-alok sa kanila mula sa:

Magtayo

Napagtanto sa "Fablabs" (digital manufacturing Laboratories) portable na mga istasyon ng mga pagsukat sa kapaligiran na pagsasama ng iba't ibang mga sensor na may mababang gastos (hal. Temperatura, halumigmig, presyon, NOx gas, osono o mga maliit na butil PM10 at PM2.5).

Sukatin

Magsagawa ng mga pagsukat sa situ upang mai-highlight ang pagkakaiba-iba ng spatiotemporal ng mga variable ng kapaligiran: sa isang banda, habang naglalakbay ang mga kampanya na may suporta ng mga geographer-climatologist at, sa kabilang banda, sa iba't ibang mga lugar na nagpapakita ng pagkakaiba-iba ng mga konteksto sa kapaligiran.

Magbahagi

Mag-ambag sa pagpapabuti ng kaalaman sa pamamagitan ng pagbabahagi ng mga pagsukat na ito sa isang database sa kapaligiran at sa gayon paganahin ang online na pagmamapa ng polusyon sa hangin.

--

Ang konsepto ay upang lumikha ng isang autonomous na istasyon na maaaring mangolekta ng mga datas ng kapaligiran at ipadala ang mga ito sa network ng SigFox sa isang dashboard.

Kaya sa isang banda, ipapakita namin sa iyo kung paano idisenyo ang hardware at sa kabilang banda kung paano gawin ang bahagi ng software.

Hakbang 1: Hardware

Narito ang mga sangkap na nagpasya kaming gamitin upang idisenyo ang istasyon:

- STM32 NUCLEO-F303K8 -> Para sa karagdagang impormasyon

- HPMA115S0-XXX (Particle sensor PM2.5 & PM10) -> Para sa karagdagang impormasyon

- SHT11 o SHT10 o STH15 o DHT11 (Temperatura at Kamag-anak na Humidity) -> Para sa karagdagang impormasyon

- MICS2714 (NO2 sensor, Nitrogen dioxide sensor) -> Para sa karagdagang impormasyon

- Solar Panel x2 (2W) -> Para sa karagdagang impormasyon

- Battery LiPo 3, 7 V 1050 mAh -> Para sa karagdagang impormasyon

- Regulator LiPo Rider Pro (106990008) -> Para sa karagdagang impormasyon

- BreakOut SigFox BRKWS01 + 1 lisensya -> Para sa karagdagang impormasyon

- 7 resistors (86, 6; 820; 1K; 1K; 4, 7K; 10K; 20K)

- 1 kapasitor (100nF)

- 1 transistor (2N222).

! ! ! Kailangan mong alisin ang SB16 at SB18 sa stm32 nucleo board upang maiwasan ang mga pagkagambala sa pagitan ng HPMA at SHT11! !

Talaga, ito ay kung paano mo ikonekta ang mga bahagi:

1. Weld, kahanay, ang mga solar panel.
2. Ikonekta ang mga ito sa LiPo Rider Pro at ikonekta din ang baterya sa LiPo Rider Pro.
3. Tulad ng larawan sa itaas, ikonekta ang lahat ng mga elemento sa STM32. Ikonekta lamang ang isang temperatura at sensor ng kahalumigmigan hindi 2! Huwag kalimutan ang mga resistors, ang capacitor at ang transistor.
4. Sa wakas, ikonekta ang STM32 sa LiPo Rider Pro gamit ang isang usb cable.

Ang susunod na hakbang ay isang kahalili sa wired na ito.

Hakbang 2: Hardware - PCB

Napagpasyahan naming gamitin ang Autodesk Eagle upang idisenyo ang naka-print na circuit board (PCB).

Maaari kang pumili upang ikonekta ang alinman sa isang DHT o isang SHT, pinili naming mag-disenyo ng dalawang mga fingerprint para sa 2 sensor na ito upang mabago ang sensor kung kinakailangan.

Sa kalakip, maaari mong i-download ang mga file ng paglilihi ng Eagle upang madali mong gawin ito sa iyong sarili.

Ginagamit namin ang 5V pin ng stm32 upang maibigay ang aparato. Sa pagsasaayos na ito, ang pangunahing stm32 lamang ang pinalakas.

Sa gayon maaari naming gamitin ang malalim na mode ng pagtulog ng MCU na nagbibigay ng isang mababang kasalukuyang pagtulog. Sa status ng standby, ang buong kasalukuyang natutulog ay nahuhulog sa ibaba XXµA.

Hakbang 3: Ang Protokol ng LPWAN: Pakikipag-usap sa Sigorta

Ang SigScript ay isang LPWAN na protokol na nilikha ng isang french telecom firm - SIGFOX

Nagbibigay-daan ito sa mga malalayong aparato upang kumonekta gamit ang teknolohiyang ultra-makitid na banda (UNB). Karamihan sa mga ito ay mangangailangan lamang ng mababang bandwidth upang ilipat ang maliit na halaga ng data. Kakayanin lamang ng mga network ang humigit-kumulang na 12 bytes bawat mensahe at sa parehong oras ay hindi hihigit sa 140 mga mensahe bawat aparato bawat araw.

Para sa marami sa mga aplikasyon ng IOT, ang tradisyunal na mga cellular phone system ay masyadong kumplikado upang payagan ang napakababang pagpapatakbo ng kuryente at masyadong magastos upang magawa para sa maraming maliliit na node na mababa ang gastos … Ang network at teknolohiya ng SIGFOX ay naglalayon sa murang murang makina sa makina mga lugar ng aplikasyon kung saan kinakailangan ang malawak na saklaw ng lugar.

Para sa AirCitizen, ang format ng data na napansin ay simple at ang dami ng data na wasto upang magamit ang Sigorta para sa pagsasalin ng data na nakita mula sa mga sensor sa aming IOT platform - ThingSpeak.

Ipapakilala namin ang paggamit ng Sigorta sa mga sumusunod na hakbang.

Hakbang 4: Pag-configure ng Software

Kasunod ng pagsasakatuparan ng aming circuit, magpatuloy tayo sa pag-unlad ng aming STM32 F303K8 microcontroller.

Para sa higit na pagiging simple, maaari kang pumili upang magprogram sa Arduino.

Hakbang 1: Kung hindi mo pa nai-install ang Arduino IDE, i-download at i-install ito mula sa link na ito. Tiyaking napili mo ang iyong tamang operating system.

Ang link: I-download ang Arduino

Hakbang 2: Matapos ang Pag-install ng Arduino IDE buksan at i-download ang kinakailangang mga pakete para sa STM32 board. Maaari itong magawa sa pamamagitan ng pagpili ng File -> Mga Kagustuhan.

Hakbang 3: Ang pag-click sa Mga Kagustuhan ay magbubukas sa ipinapakitang dialog box. Sa karagdagang kahon ng teksto ng Boards Manager URL i-paste ang link sa ibaba:

github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/ra…

at pindutin ang OK.

Hakbang 4: Ngayon pumunta sa Tool -> Mga Board -> Board Manager. Bubuksan nito ang dialog box ng manager ng Boards, hahanapin ang "STM32 Cores" at mai-install ang lilitaw na package (STMicrolectronics package).

Hakbang 5: Pagkatapos ng package, nakumpleto ang pag-install. Pumunta sa Mga Tool at mag-scroll pababa upang makita ang seryeng "Nucleo-32". Pagkatapos tiyakin na ang variant ay "Nucleo F303K8" at baguhin ang paraan ng pag-upload sa "STLink".

Hakbang 6: Ngayon, ikonekta ang iyong board sa computer at suriin kung aling COM port ang board ay konektado sa paggamit ng manager ng aparato. Pagkatapos, piliin ang parehong numero ng port sa Tools-> Port.

Handa ka na ngayong i-program ang iyong STM32 F303K8 kasama ang Arduino!

Hakbang 5: I-program ang Iyong STM32

Kapag tapos na ang pagsasaayos, kailangan mong i-program ang iyong micro controller upang mangolekta at magpadala ng mga datas.

Step1: Suriin ang nakakaapekto sa I / O at sumusukat sa timestamp sa "Tukuyin" na bahagi ng code.

Step2: I-upload ang code sa itaas sa stm32, buksan ang serial monitor at i-reset ang aparato. Ang "AT" na utos ay dapat na lumitaw sa screen, kung hindi, suriin ang deklarasyon ng I / O.

Maaari kang magkaroon ng isang ideya ng katotohanan ng iyong mga datas sa pamamagitan ng pagkonsulta sa mga pamantayan ng batas ng pransya sa kalakip.

Lumipat tayo sa pagsasaayos ng dashboard.

Hakbang 6: ThingSpeak - 1

Bago i-configure kung paano mag-redirect ng mga datas mula sa aming istasyon sa ThingSpeak platform kailangan mong lumikha ng isang ThingSpeak account.

Mag-sign up: ThingSpeak Website

Hakbang 1: Ngayon mag-click sa "Bagong Channel". Magbubukas ito ng isang form. Magpasok ng isang pangalan at isang paglalarawan (kung kinakailangan).

Lumikha ng 5 patlang:

• Larangan 1: pm2, 5
• Larangan 2: pm10
• Larangan 3: temperatura
• Larangan 4: kahalumigmigan
• Larangan 5: NO2

Ang mga pamagat na ito ay hindi magiging pamagat ng aming mga tsart.

Kung kailangan mo ng isang halimbawa, Tingnan ang larawan sa itaas.

Hindi mo kailangang kumpletuhin ang higit pang mga patlang ngunit maaaring maging kawili-wili kung nagpasok ka ng isang lokasyon.

Mag-scroll pababa at "I-save ang Channel".

Hakbang 2: AirCitizen Station Channel.

Ngayon, maaari kang makakita ng isang pahina na may 5 mga tsart. Sa pamamagitan ng pag-click sa simbolo ng lapis maaari mong baguhin ang mga katangian ng isang graph.

Ang resulta ay ang pangalawang larawan sa itaas.

Sa hakbang na ito, ang mga grap na iyon ay pribado. Magagawa mong gawing pampubliko ang mga ito sa sandaling natanggap ang data.

Hakbang 3: Matapos ang pagsasaayos ng iyong mga grap. Pumunta sa tab na "Mga Key ng API". Tingnan ang bahagi ng kahilingan ng API at mas tiyak ang unang patlang, "I-update ang isang feed sa Channel". Tandaan ang API KEY.

Magkakaroon ka ng tulad nito:

GET

Maaari ka na ngayong pumunta sa susunod na kabanata.

Hakbang 7: Komunikasyon sa Pagitan ng Sighio Module at ng ThingSpeak Platform

Para sa iyong impormasyon, tandaan na ang bawat kard ng module ng Sigvd ay may natatanging numero na nakasulat sa card at isang numero ng PAC.

Upang matanggap ang data sa ThingSpeak, dapat mong i-redirect ang mga ito.

Ang Datas ay pupunta mula sa istasyon patungo sa backdrop ng Sigorta at ire-redirect sa server ng ThingSpeak.

Tingnan ang unang larawan sa itaas para sa mga paliwanag.

Hakbang 1: Hindi namin ipaliwanag kung paano magparehistro sa Sigox dahil sa maraming mga tutorial sa internet.

Pumunta sa Sigorta Backend.

Mag-click sa "Uri ng Device", pagkatapos ay mag-click sa linya ng iyong kit at piliin ang "I-edit".

Ngayon, pumunta sa seksyong "Mga Callback" at mag-click sa "Bago", "Pasadyang Callback".

Hakbang 2:

Dapat ay nasa pahina ng pagsasaayos:

Uri: DATA at UPLINK

Channel: URL

Magpadala ng duplicate: wala

Pasadyang config ng payload: Itakda ang mapagkukunan ng data at magpasya sa form ng data. Dapat kang magsulat tulad ng:

VarName:: Type: NumberOfBits

Sa kasong ito, mayroon kaming 5 mga halagang pinangalanan pm25, pm10, temperatura, halumigmig, at NO2.

pm25:: int: 16 pm10:: int: 16 temperatura:: int: 8 halumigmig:: uint: 8 NO2:: uint: 8

Pattern ng url: ito ang syntax. Gamitin ang dating nahanap na key ng API at ipasok ito pagkatapos ng "api_key ="

api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXXXXXX&field1={customData ###

Gumamit ng Paraan ng HTTP: GET

Ipadala ang SNI: ON

Mga Header: Wala

Mag-click ngayon sa "Ok".

Ang iyong callback sa ThingSpeak API ay naka-configure na ngayon! (Representasyon sa pangalawang larawan sa itaas).

Hakbang 8: ThingSpeak - 2

Ngayon, maaari kang maging mas pumili sa pagbabago ng minimum at maximum na mga halaga ng mga palakol.

Kung kinakailangan, mag-click sa logo ng lapis sa kanang tuktok ng isang graph.

Mga karaniwang halaga:

PM 2, 5 & PM 10 = ug / m ^ 3

Temperatura = ° C

Humidity =%

Nitrogen Dioxide = ppm

Dapat ay mayroon kang katulad ng dalawang larawan sa itaas.

Maaari ka ring magdagdag ng ilang iba pang mga widget tulad ng "Numeric Display" o "Gauge".

Panghuli, upang gawing pampubliko ang iyong channel, pumunta sa tab na "Pagbabahagi" at piliin ang "Ibahagi ang view ng channel sa lahat".

Hakbang 9: Bonus - ThingTweet at React

Opsyonal: Mag-tweet kung natutugunan ang isang kundisyon!

Hakbang 1: Lumikha ng isang twitter account o gamitin ang iyong personal na twitter account.

Mag-sign Up - Twitter

Hakbang 2: Sa Thingspeak, pumunta sa "Apps" pagkatapos ay mag-click sa "ThingTweet".

I-link ang iyong twitter account sa pamamagitan ng pag-click sa "Link Twitter Account".

Hakbang 3: Ngayon, bumalik sa "Apps" pagkatapos ay mag-click sa "React".

Lumikha ng isang bagong React sa pamamagitan ng pag-click sa "New React".

Sa pamamagitan ng halimbawa:

React Name: Temperatura na higit sa 15 ° C

Uri ng Kalagayan: Numeric

Dalas ng Pagsubok: O n pagpapasok ng data

Kalagayan, kung channel:

Larangan: 3 (temperatura)

Mag-sign: ay mas malaki kaysa sa

Halaga: 15

Pagkilos: ThingTweet

Pagkatapos mag-tweet: Oh! Ang temperatura ay mas malaki sa 15 ° C

gamit ang Twitter account:

Mga Pagpipilian: Patakbuhin ang aksyon sa bawat oras na nakamit ang kundisyon

Pagkatapos mag-click sa "I-save ang React".

Mag-tweet ka ngayon kung ang kalagayan ay natutugunan at maraming iba pang mga kundisyon ay maaaring mai-configure tulad ng depende sa antas ng PM10.

Hakbang 10: Ang Iyong Ngayon Ngayon

Sa wakas, mayroon ka na ngayon ng lahat ng mga elemento upang kopyahin ang iyong sariling AirCitizen Station!

Video: Maaari kang manuod ng isang video kung saan ipinakita namin ang aming trabaho.

Ang aming ThingSpeak platform: AirCitizenPolytech Station

--

Salamat sa iyong atensyon !

Ang koponan ng AirCitizen Polytech

Hakbang 11: Sanggunian at Bibliograpiya

https://www.sighio.com/en

https://backend.sigoks.com/auth/login