Sistēma De Monitorizare un Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Proiectul consta in realizarea unui dispozitiv ce afiseaza diferiti parametru de mediu (temperatūra, mitrums, nivelul de partule din atmosfera, cantitatea de compusi organici volatili) un trimite aceste date la o platforma IoT und sunt realise grafice si alte prelucrari.

1. darbība. Nepieciešamā sastāvdaļa

• 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 different pentru temperatura si umiditate)
• senzor de Partule-esmu folosīts DSM501A-https://www.ebay.com/itm/DSM501A-Dust-Allergic-Sm…
• senzor pentru compusi organici volatili (GOS)-es izmantoju MiCS5524-https://www.ebay.com/itm/MiCS5524-CO-Alcohol-VOC-…
• ecran TFT-es piekrītu ecranul TFT ar 1,8 collu kontrolieri-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…
• Wi-Fi modulis-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 maizes dēlis-https://www.ebay.com/itm/5-Color-Mini-Solderless-P…
• o rezistenta de 2kOhm
• uguns-https://www.ebay.com/itm/Male-to-Female-Dupont-wir…

2. darbība. 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, atbilst acestui apmācībai, mi-am creat un cont pe platforma IoT ThingSpeak, mi-am creat si konfigurācija un lauks, un utilizēta kodola apmācība, esmu trimis cateva valori random si mi le-a pus pe grafic in acel field.

3. darbība: Testarea Senzorului DHT22

Conectand pin-ul modulis la pin-ul digital 7 al Arduino-ului, pin-ul + la 5V si pin-ul-la GND, esmu realizējis kodu:

#iekļaut; // pt DHT

#define DHTPIN 7

#define DHTTYPE DHT22

pludiņš dūkoņa;

pludiņa temperatūra;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {

Sērijas sākums (9600);

}

void loop () {

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

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

kavēšanās (500);

}

4. solis: Testarea Senzorului De Particule

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

Unitatea de masura care rezulta in urma calculelor prezentate in tutorial va fi.

5. darbība. Testarea Senzorului De Compusi Organici Volatili

Man ir pin-ul + al modulis 5V, pin-ul-la GND si pin-ul A0 la A0 de la Arduino.

int vok;

void setup () {

Sērijas sākums (9600);

}

void loop () {

voc = analogRead (A0);

vok = karte (vok, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (vok);

kavēšanās (500);

}

Nu am gasit nicaieri o formula precīzs aprēķins pentru a converti valoarea de la senzor in ppm (parti pe miljion) 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.

6. solis: Afisarea priekšgājēja datums Pec Ecranul TFT

Folosindu-ma de acest apmācība, esmu reālā afisarea pe o scara colorata un valorilor. Pentru aceasta, 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 needceare.

7. solis: 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 examplelu 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 examplelu predefinit sau Custom, si Introduceti codul de mai jos:

readChannelID = 482860;

temperatūraFieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

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

anyMissingValues = summa (isnan (tempC));

ja summa (anyMissingValues)> 0

missingValueIndex = atrast (~ summa (isnan (tempC), 2));

cleantempC = tempC (missingValueIndex,:);

cleanTimeStamps = timeStamp (missingValueIndex);

citādi

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = laikspiedols;

beigas

avgTempC = vidējais (cleantempC);

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

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

In loc de 'NumMinutes' se poate folosi si '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. Se poate konsultācijas si manualul fiecarei comenzi care se afla la 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 pēc konvertēšanas pēc Celsija pakāpes pēc Fārenheita pakāpes.

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

Pentru a rula automat aceste script -uri, de la Apps -> TimeControl -> New TimeControl si setaza optiunile dorite, optiunile pe care le -am ales eu se pot vedea in poza de mai sus.

thingspeak.com/channels/483860

8. darbība: Imbinarea Tutoror Pasilor

M-am folosit in codul final de "millis ()" si variabile care retin acesti timpi pentru and 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).

9. darbība: Carcasa

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

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