Sistem De Monitorizare a Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

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

Hakbang 1: Componente Necesare

• senzor de temperatura- eu am utilizat senzorul de temperatura DHT22 pentru ca este mai precis decat DHT11 dar destul de ieftin fata de alti senzori de temperatura - 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 temperatura si umiditate)
• senzor de particule - am folosit DSM501A -
• senzor pentru compusi organici volatili (VOC) - am utilizat MiCS5524 -
• ecran TFT - am folosit ecranul TFT de 1.8 "cu controller-ul ST7735S -
• Arduino Uno R3 -
• modul 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…
• mini breadboard -
• o rezistenta de 2kOhm
• sunog -

Hakbang 2: Testarea Si Configurarea Modului Wi-Fi

Realizat schema de mai sus, preluata din acest tutorial pe care l-am urmat ca sa testez modulul.

Apoi, sumunod sa tutorial ng acestui, hindi ko nalalaman ang platform ng IoT ThingSpeak, ang aking tagagawa ng pag-configure ng patlang na tutorial na ginagamit, na pinapakita ang random na random na mi mi-a pus pe grafic sa acel field.

Hakbang 3: Testarea Senzorului DHT22

Conectand pin-ul modulului la pin-ul digital 7 al Arduino-ului, pin-ul + la 5V si pin-ul - la GND, am realizat codul:

# isama; // pt DHT

# tukuyin ang DHTPIN 7

# tukuyin ang DHTTYPE DHT22

lumutang hum;

lumutang temp;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

walang bisa ang pag-setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

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

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

pagkaantala (500);

}

Hakbang 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 care rezulta in urma calculelor prezentate in tutorial va fi.

Hakbang 5: Testarea Senzorului De Compusi Organici Volatili

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

int voc;

walang bisa ang pag-setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

voc = analogRead (A0);

voc = mapa (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (voc);

pagkaantala (500);

}

Nu am gasit nicaieri o formula eksakto de calcul pentru a convertti valoarea de la senzor in ppm (parti pe milion) asa ca am testat cu etanol (alcool etilic) si valoarea maxima am aproximat-o la maximul pe care senzorul il poate citi la etanol (adica 500), de aceea am facut acea mapare.

Hakbang 6: Petsa ng Acisor ng Afisarea Pe Ecranul TFT

Folosindu-ma de acest tutorial, alam ko ang iyong peas scara colorata a valorilor. Pentru aceasta, a trebuit sa adaptez acel cod din tutorial pentru ecranul meu, fiind prea lung pentru a il isama aici, se poate parcurge in codul final din arhiva, unde o sa fie si bibliotecile necesare.

Hakbang 7: Prelucrari Pe ThingSpeak

Sa pamamagitan ng 2, urmand tutorialul sa itaas, 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 bayad 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 v or 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, si introduceti codul de mai jos:

readChannelID = 482860;

temperaturaFieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

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

anyMissingValues = kabuuan (isnan (tempC));

kung kabuuan (anyMissingValues)> 0

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

cleantempC = tempC (nawawalaValueIndex,:);

cleanTimeStamp = timeStamp (nawawalaValueIndex);

iba pa

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamp = timeStamp;

magtapos

avgTempC = ibig sabihin (cleantempC);

tempF = avgTempC * 9/5 + 32; display (tempF, 'Temperatura medie in Fahrenheit');

magsulatChannelID = 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

Sa loc de 'NumMinutes' se poate folosi si 'NumPoints'.

Sintaxa de la ThingSpeakRead si Writing este ca mai intai se scrie intre ghilimele ce urmeaza sa introduci si apoi pui valoarea acelui parametru. Tingnan ang gabay ng manu-manong pag-aalaga sa aking pangangalaga sa tulong ng tulong sa pag-ibig.

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 Ito ay nakakakuha ng grade Celsius sa grade Fahrenheit.

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

Mag-isip ng isang script sa uri ng script, uri ng mga Apps -> TimeControl -> Bagong TimeControl para sa iyo, maaari kang mag-alaga sa pag-aalaga sa iyo kung ano ang dapat mong gawin.

thingspeak.com/channels/483860

Hakbang 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, mula sa pagbago nito ay rost pentru ca oricum platforma nu le-ar primi).

Hakbang 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. Initial arata ca in poza de mai sus:).

Pangyayari sa isang poate scapa de breadboard si sa se aranjeze mult mai frumos, eu deocamdata l-am lasat asa.