Arduino luftmonitorskjerm. Lev i et trygt miljø .: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hei, i denne instruksjonen skal jeg lage et luftovervåkingsskjerm for arduino. Som kan kjenne LPG -lekkasje og CO2 -konsentrasjon i atmosfæren. Og pipelyder slår på en lysdiode og eksosviften når LPG oppdages eller CO2 -konsentrasjonen øker. Siden dette ble laget for å være hjemme, trenger det ikke å være nøyaktig, men det burde være noe som betyr fullt og bør være egnet for vår applikasjon. Som jeg brukte dette for å slå på eksosviften når det var LPG -lekkasje eller økning av CO2 og andre skadelige gassnivåer. Dette var for å beskytte familiemedlemmers helsetilstand og forhindre farer som kan skyldes lekkasje av LPG -gass. La oss komme i gang.

Trinn 1: Samle deler !!!!

Samle disse delene: Hoveddeler 1. Arduino Uno.2. 16x2 lcd -skjerm. MQ2.4. MQ135.5. RELÉ 12v (gjeldende vurdering i henhold til spesifikasjonene til eksosviften).6. 12 volt strømforsyning (for relemodul). Vanlige deler 1. Mannlige og kvinnelige overskrifter. Dot PCB.3. Summer.4. Lysdioder.5. Motstander (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. NPN -transistor. (2n3904) 7. Kapslingsboks 8. noen ledninger.9. DC jack. La oss gjøre det !!!!!.

Trinn 2: Dypt inn i MQ -gassensorene

La oss bli kjent med gassensorer i MQ -serien. Gassensorer i MQ -serien har 6 pinner, hvorav 2 av dem er varmeovner og andre 4 av dem er sensorpinner, hvis motstand avhenger av konsentrasjonen av de forskjellige gassene i henhold til deres følsomme lag. Varmepinner H1, H2 er koblet til 5 volt og jord (Polaritet spiller ingen rolle). Sensorpinner A1, A2 og B1, B2 Bruk hvilken som helst enten A eller B. (i skjematisk er begge brukt, det er ikke nødvendig).koble A1 (eller B1) til 5 volt og A2 (eller B2) til RL (som er koblet til bakken). A2 (eller B2) er den analoge utgangen som skal kobles til den analoge inngangen på Arduino. motstanden til sensorpinnene varierer med endring av konsentrasjonen av gasser, spenningen over RL endres som er den analoge inngangen for arduinoen. Ved å analysere grafen til sensorene gitt i databladet kan vi konvertere den analoge lesningen til konsentrasjoner av gassene. Disse sensorene må varmes opp i 24 timer til 48 timer for å få en stabilisert avlesning. (Oppvarmingstiden vises som forvarmningstid i databladet) Nøyaktighet kan ikke oppnås uten riktig kalibrering, men for vår applikasjon er det ikke nødvendig. ta en titt på disse databladene. https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2: Som i den ovennevnte skjematiske R6 er RL for MQ2. datablad for MQ2 antyder at RL skal være mellom 5K ohm og 47K ohm. Den er følsom for gasser som: LPG, propan, CO, H2, CH4, alkohol. her vil den brukes til å detektere Alle andre MQ -sensorer som er følsomme for LPG kan brukes som: MQ5 eller MQ6. MQ135: I henhold til den ovennevnte skjematiske R4 er RL for MQ135. Datablad antyder at RL skal være mellom 10K ohm og 47K ohm. Det er følsomt for gasser som: CO2, NH3, BENZENE, røyk etc., her brukes det til å oppdage CO2 -konsentrasjon.

Trinn 3: Lage og beregne

Bygg kretsene dine i henhold til skjemaene. I kretsene mine kan du se modulene til gassensorer. Jeg endret kretsen til skjematisk over. La sensorene varme opp i 24 timer til 48 timer i henhold til forvarmetiden. mens den tiden lar oss analysere grafen til MQ135 for å få ligningen for CO2. Ved å se på grafen kan vi si at i er log-log-graf. for slike grafer er ligningen av grafen gitt av: log (y) = m *log (x)+c hvor x er ppm-verdien y er forholdet mellom Rs/Ro.m. Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) ved å ta punktene på CO2-linjen er gjennomsnittlig stigning på linjen -0.370955166. For å finne "c" Y-skjæringspunkt: c = log (Y)- m*log (x) vurderer m-verdien i ligningen og tar X- og Y-verdiene fra grafen. vi får gjennomsnittlig c til å være lik 0,7597917824 Ligningen er: log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10^{[log (Rs / Ro) - c] / m} Beregning av R0: vi vet det, VRL = V*RL / RT. Hvor VRL er spenningsfallet over motstanden RLV er den påførte spenningen. RL er motstanden (se diagrammet). RT er den totale motstanden. I vårt tilfelle er VRL = spenning over RL = analog lesing av arduino*(5/1023). V = 5 volt RT = Rs (se datablad for å vite om Rs).+ RL. Derfor, Rs = RT-RL fra ligning- VRL = V*RL/ RT. RT = V*RL/ VRL. Og Rs = (V*RL/ VRL) -RL vi vet at konsentrasjonen av CO2 er 400 ppm for tiden i atmosfæren. Så ved å bruke ligningsloggen (Rs/Ro) = m * log (ppm) + cwe får Rs/Ro = 10^{[-0.370955166 * log (400)] + 0.7597917824} Rs/Ro = 0.6230805382. som gir Ro = Rs/0.623080532. bruk koden "for å få Ro" og noter også verdien av V2 (i frisk luft).og noter også verdien av R0. Jeg programmerte på en slik måte at Ro, V1 og V2 vises både på seriell skjerm og på LCD -skjermen. (Fordi jeg ikke vil beholde PC -en min til datamaskinen er stabilisert).

Trinn 4: Koden ……

her er lenken for å laste ned koder fra GitHub.

Programmet er veldig enkelt og lett å forstå. I koden "to_get_R0". Jeg har beskrevet den analoge utgangen MQ135 som sensorValue. RS_CO2 er RS for MQ135 i 400 ppm CO2 som er den nåværende konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren. R0 beregnes ved hjelp av formelen avledet i forrige trinn. Sensor1_volt er konverteringen av anolog utgang fra MQ135 til spenning. sensor2_volt er konvertering av analog utgang fra MQ2 til spenning. Disse vises både på LCD og seriell skjerm. I koden "AIR_MONITOR" Etter å ha lagt til LCD biblioteket. starter vi med å definere tilkoblingene til summer, led, MQ2, MQ135, Relay. Neste i oppsettet definerer vi om de tilkoblede komponentene er inngang eller utgang, og det er også tilstander (dvs. høy eller lav). Så begynner vi LCD -skjermen og får den til å vises som "Arduino Uno Air Monitor Shield "i 750 milli sekunder med et pip fra summer og LED. Deretter setter vi alle utgangstilstander til lav. I sløyfe Vi definerer først alle begrepene vi bruker i beregningsformelen som jeg sa i forrige trinn. Deretter implementerer vi formlene for å få konsentrasjon av CO2 i ppm. Definer R0 -verdien din i denne delen. (Som jeg sa å merke ned mens du kjører den forrige koden). så viser vi konsentrasjonen av CO2 i LCD -en. ved hjelp av "hvis" -funksjonen bruker vi terskelgrensen for ppm -verdien som jeg har brukt som 600 ppm. og også for MQ2 -spenningen vi bruker "hvis" -funksjonen for å angi terskelgrensen for den. vi får summeren, ledet, relé til å gå høyt i 2 sekunder når if -funksjonen er tilfreds, gjør også LCD -skjermen til å vise LPG som oppdaget når MQ2 -spenningen er høyere enn terskelen grense. Definer terskelgrensen for MQ2s spenning som du noterte deg under den forrige koden som V2. (Sett denne litt høyere enn den verdien). Etter dette vil vi definere "else" -funksjonen og forsinke sløyfen i 1 sekund. I stedet for å bruke Delay til sett utgangen høy i 2 sekunder i if -funksjonen, det er godt å bruke en enkel timer. Hvis noen kan endre forsinkelsen til timeren i koden, er du alltid velkommen og gi meg beskjed om det i kommentarfeltet.

Trinn 5: Det fungerer !!!!!!

Her er videoen for å demonstrere at den fungerer.

beklager at jeg ikke kunne vise stafetten i videoen.

du kan legge merke til at konsentrasjonen av CO2 øker gal fordi gassene som slippes ut av lighter også gir effekt på MQ135 som også er følsom for andre gasser, men ikke bekymre deg for at den vil komme tilbake til normal etter noen sekunder.