Plug & Play CO2 سنسور سنسور با NodeMCU/ESP8266 برای مدارس ، مهدکودک ها یا خانه شما: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

من قصد دارم به شما نحوه ساخت سریع یک سنسور plug & play CO2 را که در آن همه عناصر پروژه با سیم های DuPont متصل می شوند ، نشان دهم.

فقط 5 نقطه وجود دارد که باید لحیم شوند ، زیرا من قبل از این پروژه اصلاً لحیم کاری نکردم.

این سنسور دارای صفحه نمایش است که مقادیر اندازه گیری شده هر 5 ثانیه با فونت Helvetica به اندازه کافی بزرگ نشان داده می شود.

بدنه با یک برش لیزری از تخته سه لا ساده 4 میلی متری ساخته می شود. همه عناصر به هم چسبیده می شوند. ظرف پیش ساخته می تواند جایگزین آن باشد. صفحه نمایش و سنسور با نوار چسب محکم نگه داشته می شوند.

کد این پروژه از 2-3 نمونه کدی که داشتم جمع آوری می شود. این پیچیده یا زیبا نیست ، اما از آنجا که از 2 هفته پیش هیچ چیزی در مورد کد نویسی نمی دانستم ، فکر می کنم بسیار جامد است.

نکته عالی در مورد این تنظیمات این است که پس از بارگذاری کد در NodeMCU/ESP8266 ، هنگامی که برق به برق متصل است ، به طور خودکار شروع می شود و تا زمانی که برد قدرت داشته باشد ، کار می کند.

در صورتی که سوکت برق ندارید ، NodeMCU/ESP8266 می تواند برای مدت زمان طولانی روی یک باتری کار کند.

این سنسور در حال حاضر در کلاس ابتدایی نشسته است و تا به حال چند روز بی عیب و نقص کار کرده است. این مبنایی را برای زمان باز شدن پنجره ها برای ورود هوای تازه فراهم می کند.

تدارکات

شما به لوازم زیر نیاز دارید:

- لحیم کاری خوب با درجه حرارت قابل تنظیم و نوک بسیار کوچک

- لحیم کاری (بدون سرب)

- سیم تمیز کننده برای لحیم کاری آهن

- نوار اردک

- ایستگاه لحیم کاری دست سوم با ذره بین

- کابل میکرو USB (از تلفن هوشمند)

- شارژر تلفن هوشمند (5 ولت ، 1 آمپر)

- Dupont Jumper Wires 20cm - 2 ، 54mm زن تا مرد 6 ، 99 یورو

- Dupont Jumper Wires 20cm - 2 ، 54mm زن تا زن - 4 ، 99 یورو

- سنسور SGP30 TVOC /eCO2 - 25 یورو

- 0 ، 96 OLED Display I2C Display (SSD1306) 128x64 پیکسل - 6 ، 29 یورو (3 بسته 12 ، 49 یورو)

- برد NodeMCU LUA Amica Module V2 ESP8266 - 5 ، 99 یورو (3 بسته 13 ، 79 یورو)

- NodeMCU I/O Breakout Board - 4 ، 50 یورو

- ورق تخته سه لا 4 میلی متری - 2 عدد زیپ کوچک (در تصویر من نمایش داده نمی شود)

مرحله 1: لحیم کاری سنسور SGP30

پین های اتصال سنسور باید لحیم شوند. لحیم کاری خود را روی دمای مورد نیاز سیم لحیم کاری خود تنظیم کرده و پین ها را به صفحه لحیم کنید.

یک آموزش خوب برای این کار در وب سایت Adafruit وجود دارد-https://learn.adafruit.com/adafruit-guide-excellen…

این به من کمک زیادی کرده است.

اجازه دهید سنسور پس از لحیم کاری سرد شود و سیم های بلوز ، NodeMCU و برد Breakout را برای مرحله بعدی آماده کنید.

تخته های حسگر SGP30 موجود است که اتصالات آنها از قبل چسبیده است - همه آنها از سنسورهای CO2 یکسان استفاده می کنند و ممکن است استفاده از آنها راحت تر باشد زیرا واقعاً plug & play هستند (بدون لحیم کاری)

مرحله 2: NodeMCU را به Breakout Board وصل کنید

NodeMCU و برد Breakout و سیم آبی DuPont مونث به نر بگیرید.

پلاگین زن را به پین NodeMCU D1 و انتهای نر را به برد Break1 D1 وصل کنید.

حالا سیم DuPont نارنجی رنگ را به نر ببرید و پلاگین زن را به پین NodeMCU D2 و سر نر را به برد Breakout D2 وصل کنید.

این سیم ها از اتصال داده I2C اطمینان حاصل می کنند.

D1 نشان دهنده SCL است

D2 نشان دهنده SDA است

در دستگاه های I2C

برای تأمین برق از NodeMCU به برد Breakout اقدام کنید

- سیم قرمز زن به مرد ، نر را به پین 3V3 و زن را به 3V روی برد Breakout وصل کنید

- سیم سیاه زن به مرد ، نر را به پین GND و زن را به GND در برد Breakout وصل کنید

در مرحله آخر ، کابل microUSB را به NodeMCU وصل کنید ، انتهای دیگر را به شارژر تلفن هوشمند (5 ولت ، 1 آمپر) وصل کرده و شارژ را به پریز 220 ولت وصل کنید.

اگر همه چیز را به درستی وصل کرده باشید ، چراغ آبی روی برد Breakout روشن می شود

مرحله 3: نمایشگر OLED را به Breakout Board وصل کنید

کابل microUSB را از برد NodeMCU جدا کنید

ببرید

- 0 ، 96 OLED Display I2C Display (SSD1306)

- 4 سیم زن به زن (قرمز ، مشکی ، نارنجی و آبی)

صفحه نمایش Breakout را وصل کنید

- آبی به D1 و SCL

- نارنجی تا D2 و SDA

- قرمز تا 3V و VCC

- سیاه به GND و GND

مرحله 4: سنسور CO2 SGP30 را به برد شکست متصل کنید

سیم های بلوز زنانه را به ماده ببرید و برد شکست را به سنسور SGP30 وصل کنید

- سیم زرد از D1 تا SCL

- سیم سبز از D2 به SDA

- سیم سیاه از GND به GND

- سیم قرمز از 3V تا VIN

مرحله 5: محفظه را بسازید و نمایشگر و سنسور را نصب کنید

اگر می خواهید محفظه خود را ایجاد کنید به makercase.com بروید ، جعبه ای را که دوست دارید انتخاب کنید و ابعاد و ضخامت تخته سه لا خود را وارد کنید. فایل.dxf برای برش لیزری را بارگیری کنید

ابعاد من 120 80 80 80 80 میلی متر (اندازه داخلی) برای تخته سه لا 4 میلی متر است - من فایل اولیه را برای استفاده در نرم افزار برش لیزری شما ارائه کرده ام و سوراخ هایی برای

- سنسور

- نمایش دادن

- اتصال برق microUSB برای NodeMCU

- سوراخ های تخلیه در بالای محفظه

لیزر تخته سه لا 4 میلی متری و چسب را با چسب چوب برش دهید

2 سوراخ با یک مته چوبی 3 میلی متری متصل کنید تا تخته NodeMCU را با زیپ به دیوار کناری متصل کنید تا هنگام قرار دادن کابل برق microUSB از لغزش جلوگیری شود.

نمایشگر و سنسور را با نوار اردک به پنل جلویی وصل کنید - این راه تنبلی است ؛)

بقیه دیوارها را به هم بچسبانید و از نوارهای لاستیکی برای ثابت نگه داشتن همه چیز تا خشک شدن چسب استفاده کنید. قسمت بالا را به جعبه نچسبانید زیرا می خواهید به تنظیمات خود دسترسی داشته باشید و اجزای را تغییر دهید/اضافه کنید

اگر برش لیزری ندارید ، یک جعبه/ظرف پلاستیکی شفاف ارزان ، سوراخ سنسور ، زیپ تخته NodeMCU و کابل برق microUSB بخرید

مرحله ششم: برد را تنظیم کنید

اگر در برنامه نویسی NodeMCU تازه کار هستید و هنوز Arduino IDE را نصب نکرده اید ، به آدرس https://www.arduino.cc/fa/pmwiki.php؟n=Guide/Windo… بروید و دستورالعمل های Windows را دنبال کنید

Arduino IDE را راه اندازی کرده و برد خود را در برنامه تنظیم کنید. در مورد من این یک NodeMCU LUA Amica V2 با CP2102-Chip است که ارتباط صاف USB را با ویندوز 10 Surface من تضمین می کند.

اولین کاری که باید انجام دهید نصب هسته ESP8266 است. برای نصب آن ، Arduino IDE را باز کرده و به آدرس زیر بروید:

فایل> تنظیمات برگزیده را انتخاب کرده و فیلد "آدرس های اضافی مدیران تابلوها" را پیدا کنید. سپس نشانی اینترنتی زیر را کپی کنید: https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp826… این پیوند را در قسمت "آدرس های اضافی مدیران تابلوها" جای گذاری کنید. روی دکمه OK کلیک کنید. سپس Arduino IDE را ببندید.

NodeMCU خود را از طریق پورت USB به رایانه خود وصل کنید. چراغ روی برد Breakout باید روشن شود و روشن بماند. روی عکسهای من آبی است

دوباره Arduino IDE را باز کنید و به: Tools> Board> Boards Manager بروید پنجره جدیدی باز می شود ، "esp8266" را در قسمت جستجو وارد کرده و برد "esp8266" را از "ESP8266 Community" نصب کنید. اکنون هسته ESP8266 را نصب کرده اید. برای انتخاب برد NodeMCU LUA Amica V2 ، به آدرس: Tools> Board> NodeMCU 1.0 (ESP - 12E Module) بروید تا کد طرح را در کارت NodeMCU بارگذاری کنید ، ابتدا پورتی را که کارت را به آن متصل کرده اید انتخاب کنید.

به: Tools> Port> {name name} - بالقوه COM3 بروید

درایو را برای صفحه نمایش OLED خود بارگذاری کنید. در این مورد من از کتابخانه u8g2 استفاده می کنم. برای بارگیری کتابخانه به ابزارها> مدیریت کتابخانه ها بروید. در پنجره جدیدی که باز می شود ، "u8g2" را در قسمت جستجو وارد کرده و کتابخانه "U8g2" را از "oliver" نصب کنید.

نصب بسیار آسان است. فقط روی دکمه "نصب" که هنگام حرکت ماوس بر روی نتیجه جستجو ظاهر می شود ، کلیک کنید.

اکنون مراحل مشابه را بارگیری و نصب کتابخانه سنسور SGP30 CO2 تکرار کنید. نام کتابخانه Adafruit_SGP30 است

مرحله 7: برای تست رانندگی آماده شوید و از سنسور CO2 خود استفاده کنید

کد ارائه شده را در Arduino IDE باز کنید. پس از بارگذاری کد ، در یک پنجره جداگانه نمایش داده می شود.

برای کامپایل کد و بارگذاری آن در برد خود ، علامت تیک را فشار دهید.

اگر همه چیز را به درستی وصل کرده اید ، صفحه نمایش "CO2" و مقدار "400" را نشان می دهد. سنسور در حال راه اندازی اولیه است و پس از 30 ثانیه سنسور آماده اندازه گیری مقادیر واقعی هر 5 ثانیه است.

روی سنسور به آرامی نفس بکشید و منتظر بمانید تا مقدار روی صفحه نمایش داده شود.

تبریک می گویم - شما موفق شدید و خودتان یک سنسور CO2 ایجاد کردید !!

حالا کابل USB را از کامپیوتر جدا کرده ، آن را به شارژر وصل کرده و به اتاق ، مدرسه یا مهد کودک بروید که می خواهید از سنسور خود استفاده کنید.

پس از اتصال شارژر به پریز دیواری ، 30 ثانیه طول می کشد تا سنسور آماده شود. سپس سنسور زمان بازکردن پنجره ها را به شما اطلاع می دهد. شما می خواهید این کار را در مقادیر بالای 650 انجام دهید (مقادیر در ppm اندازه گیری می شود)