سپر مانیتور هوای آردوینو زندگی در محیطی امن: 5 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

سلام ، در این دستورالعمل من قصد دارم یک سپر نظارت بر هوا برای آردوینو بسازم. که می تواند نشت LPG و غلظت CO2 را در جو ما حس کند. و همچنین بوق می زند چراغ و چراغ خروجی هر زمان که LPG تشخیص داده شود یا غلظت CO2 افزایش یابد ، روشن می شود. از آنجا که این کار در خانه انجام شد ، نیازی به آن نیست دقیق است ، اما باید تا حدودی کامل باشد و باید برای برنامه ما مناسب باشد. همانطور که از این دستگاه برای روشن کردن فن اگزوز در هنگام نشت گاز LPG یا افزایش CO2 و سایر سطح گازهای مضر استفاده می کردم. این امر برای محافظت از وضعیت سلامتی اعضای خانواده و جلوگیری از خطرات ناشی از نشت گاز LPG است. بیایید شروع کنیم.

مرحله 1: جمع آوری قطعات !!!!

این قسمتها را جمع آوری کنید: قسمتهای اصلی 1. آردوینو Uno.2. صفحه نمایش LCD 16x2. MQ2.4. MQ135.5. RELAY 12v (رتبه فعلی با توجه به مشخصات فن اگزوز شما).6. منبع تغذیه 12 ولت (برای ماژول رله). قطعات مشترک هدرهای زن و مرد. PCB.3 نقطه. Buzzer.4. LED ها.5. مقاومت ها (R1 = 220 ، R2 ، R3 = 1k) 6. ترانزیستور NPN. (2n3904) 7. جعبه محفظه 8 برخی از سیم ها 9. جک دی سی. بگذارید این کار را انجام دهد !!!!!.

مرحله 2: عمیق به سنسورهای گاز MQ

اجازه دهید با سنسورهای گاز سری MQ آشنا شویم. سنسورهای گاز سری MQ دارای 6 پین هستند که 2 تای آنها بخاری و 4 تای دیگر آنها سنسورهایی هستند که مقاومت آنها بستگی به غلظت گازهای مختلف با توجه به لایه حساس آنها دارد پین های بخاری H1 ، H2 به 5 ولت و زمین متصل می شوند (قطبیت اهمیتی ندارد). پین های سنسور A1 ، A2 و B1 ، B2 از هر دو A یا B استفاده کنید. (در شماتیک هر دو مورد استفاده قرار می گیرد ، لازم نیست). A1 (یا B1) را به 5 ولت و A2 (یا B2) را به RL (که به زمین متصل است) وصل کنید. A2 (یا B2) خروجی آنالوگ است که باید به ورودی آنالوگ آردوینو متصل شود. به عنوان مقاومت پین های سنسور با تغییر غلظت گازها تغییر می کند ، ولتاژ در RL تغییر می کند که ورودی آنالوگ آردوینو است. با تجزیه و تحلیل نمودار سنسورهای داده شده در برگه داده ، می توانیم آنالوگ خواندن را به غلظت گازها تبدیل کنیم به این سنسورها باید 24 ساعت تا 48 ساعت گرم شوند تا قرائت تثبیت شود. (زمان گرمایش به عنوان زمان پیش گرمایش در برگه نشان داده شده است) بدون کالیبراسیون مناسب نمی توان به دقت دست یافت ، اما برای کاربرد ما نیازی نیست.به این برگه های داده نگاه کنید. https://www.google.co.in/url؟ sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… R6 شماتیک بالا RL برای MQ2 است. برگه اطلاعات MQ2 نشان می دهد که RL بین 5K اهم و 47K اهم است. به گازهایی مانند: LPG ، پروپان ، CO ، H2 ، CH4 ، الکل حساس است. در اینجا ، برای تشخیص استفاده می شود LPG. هر سنسور MQ دیگری که به LPG حساس است می تواند مانند MQ5 یا MQ6 استفاده شود. MQ135: طبق R4 شماتیک بالا RL برای MQ135 است. برگه داده RL را بین 10K اهم و 47K اهم نشان می دهد. به گازهایی مانند: CO2 ، NH3 ، BENZENE ، دود و غیره حساس است ، در اینجا برای تشخیص استفاده می شود غلظت CO2

مرحله 3: ساخت و محاسبه

مدارهای خود را مطابق نمودارها بسازید. در مدارهای من می توانید ماژول های سنسورهای گاز را ببینید. مدار آنها را به شکل شماتیک بالا تغییر دادم. حسگرها را با توجه به زمان پیش گرمایش به مدت 24 ساعت تا 48 ساعت بگذارید تا گرم شوند. در حالی که آن زمان اجازه می دهد تا نمودار MQ135 را تجزیه و تحلیل کنیم تا معادله CO2 را بدست آوریم. با مشاهده نمودار می توان گفت که من نمودار ورود به سیستم هستم. برای چنین نمودارهایی معادله نمودار با: log (y) = m *log (x)+cwhere ، x مقدار ppm y است نسبت Rs/Ro.m شیب است. c فاصله y است. برای پیدا کردن شیب "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) با گرفتن نقاط روی خط CO2 شیب متوسط خط -0.370955166 است. برای پیدا کردن "c" Y-intercept: c = log (Y)- m*log (x) با در نظر گرفتن مقدار m در معادله و گرفتن مقادیر X و Y از نمودار. ما میانگین c را برابر 0.7597917824 می گیریم معادله: log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10^{[log (Rs / Ro) - c] / m} محاسبه R0: ما می دانیم که ، VRL = V*RL / RT. در جایی ، VRL افت ولتاژ در مقاومت RLV ولتاژ اعمال شده است. RRL مقاومت است (نمودار را ببینید). RT مقاومت کل است. در مورد ما ، VRL = ولتاژ در RL = آنالوگ خواندن آردوینو*(5/1023). V = 5 ولت RT = Rs (برای اطلاع از Rs به برگه مراجعه کنید) VRL) -RL ما می دانیم که ، غلظت CO2 در حال حاضر 400 ppm در اتمسفر است. بنابراین با استفاده از معادله log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + cwe Rs/Ro = 10^{[-0.370955166 * log (400)] + 0.7597917824} Rs/Ro = 0.6230805382. که به Ro = Rs/0.623080532 می دهد. از کد "برای دریافت Ro" استفاده کنید و مقدار V2 (در هوای تازه) را نیز یادداشت کنید. و همچنین مقدار R0. I به گونه ای برنامه ریزی شده است که Ro ، V1 و V2 هر دو بر روی مانیتور سریال و LCD نمایش داده می شوند. (زیرا من نمی خواهم کامپیوترم را روشن نگه دارم تا قرائت ها تثبیت شوند).

مرحله 4: کد ……

در اینجا پیوند بارگیری کدها از GitHub است.

این برنامه بسیار ساده است و به راحتی قابل درک است. در کد "to_get_R0". من خروجی آنالوگ MQ135 را به عنوان sensorValue توصیف کرده ام. RS_CO2 RS از MQ135 در 400 ppm CO2 است که غلظت فعلی CO2 در اتمسفر است. R0 با استفاده از فرمول بدست آمده در مرحله قبل محاسبه می شود. خروجی آنولوگ MQ135 به ولتاژ. sensor2_volt تبدیل خروجی آنالوگ MQ2 به ولتاژ است. اینها هم در LCD و هم در مانیتور سریال نمایش داده می شوند. در کد "AIR_MONITOR" پس از افزودن کتابخانه LCD. با تعریف اتصالات buzzer، led، MQ2، MQ135، Relay. بعد از راه اندازی ، قطعات متصل شده را ورودی یا خروجی و همچنین وضعیت های آن (یعنی بالا یا پایین) را مشخص می کنیم. سپس صفحه LCD را شروع می کنیم و آن را به صورت "Arduino Uno" نمایش می دهیم Air Monitor Shield "به مدت 750 میلی ثانیه با بوق زنگ و LED. سپس همه حالتهای خروجی را روی کم تنظیم می کنیم. در حلقه ابتدا همه اصطلاحاتی را که در فرمول محاسبه ای که در مرحله قبل گفتم استفاده می کنیم. سپس این فرمول ها را برای بدست آوردن غلظت CO2 در ppm پیاده سازی می کنیم. مقدار R0 خود را در این قسمت مشخص کنید. (که من گفتم توجه داشته باشید پایین هنگام اجرای کد قبلی). سپس غلظت CO2 را در LCD نمایش می دهیم. با استفاده از تابع "if" از حد آستانه برای مقدار ppm که من به عنوان ppm 600 استفاده کرده ام استفاده می کنیم. و همچنین برای ولتاژ MQ2 که استفاده می کنیم تابع "if" برای تعیین حد آستانه برای آن. ما صدای زنگ ، led ، رله را به مدت 2 ثانیه بالا می بریم در صورتی که تابع if برآورده شود همچنین LCD را نمایش می دهد که LPG نمایش داده می شود هنگامی که ولتاژ MQ2 بیشتر از آستانه است حد. محدودیت آستانه خود را برای ولتاژ MQ2 که در کد قبلی به عنوان V2 ذکر کرده اید ، تعیین کنید. خروجی را به مدت 2 ثانیه در تابع if تنظیم کنید ، استفاده از یک تایمر ساده خوب است. اگر کسی می تواند تاخیر را در تایمر کد تغییر دهد ، همیشه از شما استقبال می شود و این را در قسمت نظرات به من اطلاع دهید.

مرحله 5: کار می کند !!!!!!

در اینجا این ویدئو وجود دارد که نشان می دهد کار می کند.

متأسفانه نتوانستم رله را در ویدئو نشان دهم.

می توانید توجه داشته باشید که غلظت CO2 به طرز دیوانه واری افزایش می یابد زیرا گازهای خروجی از فندک نیز بر MQ135 تأثیر می گذارد که به گازهای دیگر نیز حساس است اما نگران نباشید پس از چند ثانیه به حالت عادی باز می گردد.