Sistem De Monitorizare a Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:29

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

Kauj ruam 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 - tag nrho 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-https://www.ebay.com/itm/DSM501A-Dust-Allergic-Sm…
• senzor pentru compusi organici volatili (VOC)-kuv siv MiCS5524-https://www.ebay.com/itm/MiCS5524-CO-Alcohol-VOC-…
• ecran TFT-kuv li ecranul TFT de 1.8 "cu controller-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…
• 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-https://www.ebay.com/itm/5-Color-Mini-Solderless-P…
• ua kom zoo dua 2kOhm
• hluav taws-https://www.ebay.com/itm/Male-to-Female-Dupont-wir…

Kauj Ruam 2: Testarea Si Configurarea Modului Wi-Fi

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

Apoi, ua raws li kev qhia paub, mi-am tsim kev sib txuas pe platforma IoT ThingSpeak, mi-am tsim si teeb tsa ib qho chaw siv kev siv thiab codul din kev qhia, Kuv tau txiav tawm cateva valori random si mi le-a pus pe grafic hauv acel teb.

Kauj Ruam 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:

#suav nrog; // pt DHT

#define DHTPIN 7

#define DHTTYPE DHT22

plua av hum;

ntab dej;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void teeb tsa () {

Serial.begin (9600);

}

void voj () {

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

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

ncua (500);

}

Kauj Ruam 4: Testarea Senzorului De Particule

Kuv tab tom qhia qhov tseeb, ua raws li cov lus qhia hauv lub sijhawm qeeb hauv kev teeb tsa 60000 ms pentru ca senzorul los ntawm aiba timp sa se incalzeasca si sa fie precis.

Unitatea de masura zov rezulta hauv urma calculelor prezentate hauv tutorial va fi.

Kauj Ruam 5: Testarea Senzorului De Compusi Organici Volatili

Kuv txuas tus pin-ul + al modulului la 5V, pin-ul-la GND si pin-ul A0 la A0 de la Arduino.

koj voc;

void teeb tsa () {

Serial.begin (9600);

}

void voj () {

voc = analogRead (A0);

voc = daim ntawv qhia (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (suab);

ncua (500);

}

Nu am gasit nicaieri o formula exacta de calcul pentru a converti 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.

Kauj Ruam 6: Afisarea Acestor Date Pe Ecranul TFT

Folosindu-ma de acest tutorial, am realziat afisarea pe o scara colorata a valorilor. Pentru aceasta, trebuit sa adaptez acel cod din tutorial pentru ecranul meu, fiind prea ntsws pentru a il suav nrog aici, se poate parcurge in codul final din arhiva, unde o sa fie si bibliotecile necesare.

Kauj Ruam 7: Prelucrari Pe ThingSpeak

La pasul 2, urmand tutorialul atasat, s-a putut observa cum se pot trimtie date pe platforma de la Arduino.

Acum, los yog tsis yog folosim de acele hnub pentru a le putea 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 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 exemplu predefinit sau Custom, si introduceti codul de mai jos:

readChannelID = 482860;

temperatureFieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

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

anyMissingValues = sum (isnan (tempC));

yog sum (anyMissingValues)> 0

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

cleantempC = tempC (ncoValueIndex,:);

cleanTimeStamps = timeStamp (plojValueIndex);

lwm tus

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = sij hawm;

kawg

avgTempC = txhais (cleantempC);

tempF = avgTempC*9/5 + 32; zaub (tempF, 'Qhov kub nruab nrab hauv Fahrenheit');

writeChannelID = 483860; writeAPIKey = 'V2DR3QMRD7NXU8PD';

thingSpeakWrite (writeChannelID, 'Field', 2, 'Values', tempF, 'writekey', writeAPIKey);

NU UITATI SA MODIFICATI ID-urile SI KEY-urile pentru a nu imi prelua date sau scrie pe kwj dej, ntau ntau frumos

Hauv qhov chaw 'NumMinutes' yog poate folosi si 'NumPoints'.

Sintaxa de la ThingSpeakRead si Sau este ca mai intai se scrie intre ghilimele ce urmeaza sa introduci si apoi pui valoarea acelui parametru. Se poate consulta 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 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 qhov hloov pauv mus rau qib Celsius hauv qib Fahrenheit.

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

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

thingspeak.com/channels/483860

Kauj Ruam 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, mai repede nu are rost pentru ca oricum platforma nu le-ar primi).

Kauj Ruam 9: Carcasa

Kuv tsis yog yas de la Dedeman (Hobbycolor) si l-am taiat in forma de cutie si i-am decupat niste "ochiuri" pentru senzori. Thawj arata ca hauv poza de mai sus:).

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