Sistem De Monitorizare a Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

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

Bước 1: Thành phần Necesare

• senzor de temperatura- eu am iustizat senzorul de temperatura DHT22 pentru ca este mai preis 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 useizat acest senzor, desi puteam alege doi diferiti pentru temperatura si umiditate)
• senzor deced - am folosit DSM501A -
• senzor pentru compusi organci volatili (VOC) - am useizat MiCS5524 -
• ecran TFT - am folosit ecranul TFT de 1.8 "cu controller-ul ST7735S -
• Arduino 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…
• breadboard mini -
• o rezista de 2kOhm
• lửa -

Bước 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, hướng dẫn tuân theo acestui, mi-am create un cont pe platforma IoT ThingSpeak, mi-am create si configurat un field si useizand codul din tutorial, am trimis cateva valori random si mi le-a latex pe grafic trong acel field.

Bước 3: Testarea Senzorului DHT22

Conectand pin-ul modulului la pin-ul kỹ thuật số 7 al Arduino-ului, pin-ul + la 5V si pin-ul - la GND, am realizat codul:

#bao gồm; // pt DHT

#define DHTPIN 7

#define DHTTYPE DHT22

nổi hum;

nhiệt độ nổi;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

temp = dht.readTempe Heat (); Serial.print (tạm thời); Serial.println ("lớp C");

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

chậm trễ (500);

}

Bước 4: Testarea Senzorului De Specificule

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

Unitatea de masura care rezulta in urma Calculelor prezentate trong hướng dẫn và fi.

Bước 5: Testarea Senzorului De Compusi Organici Volatili

Am conectat pin-ul + al modulului la 5V, pin-ul - la GND si pin-ul A0 la A0 de la Arduino.

int voc;

void setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

voc = analogRead (A0);

voc = map (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (voc);

chậm trễ (500);

}

Nu am gasit nicaieri o công thức chính xác để tính toán pentru a convertti valoarea de la senzor tính bằng ppm (parti pe milion) asa ca am testat cu etanol (alcol 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.

Bước 6: Afisarea Acestor Date Pe Ecranul TFT

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

Bước 7: Prelucrari Pe ThingSpeak

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

Acum, o sa ne folosim de acele date pentru a le putea prelucra, de exelu 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 Mới, se poate alege un exelu predefinit sau Custom, si giới thiệu codul de mai jos:

readChannelID = 482860;

nhiệt độ FieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

[tempC, timeStamp] = thingSpeakRead (readChannelID, 'Trường', nhiệt độFieldID, 'NumMinutes', 5, 'ReadKey', readAPIKey); hiển thị (tempC);

anyMissingValues = sum (isnan (tempC));

nếu sum (anyMissingValues)> 0

missValueIndex = find (~ sum (isnan (tempC), 2));

cleantempC = tempC (thiếuValueIndex,:);

cleanTimeStamps = timeStamp (thiếuValueIndex);

khác

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = timeStamp;

kết thúc

avgTempC = mean (cleantempC);

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

writeChannelID = 483860; writeAPIKey = 'V2DR3QMRD7NXU8PD';

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

NU UITATI SA MODIFICATI ID-toilet SI KEY-urile pentru a nu imi prelua date sau scrie pe channel, multumesc frumos

Trong loc de 'NumMinutes' se poate folosi si 'NumPoints'.

Sintaxa de la ThingSpeakRead si Viết este ca mai intai se scrie intre ghilimele ce urmeaza sa giới thiệu si apoi pui valoarea acelui parametru. Se poate Consulta si manualul fiecarei comenzi care se afla la Trợ giúp trong trang dreapta.

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 este converttita din bậc C ở bậc F.

Codurile pentru celelalte campuri sẽ tách ra cu diferenta ca fiecare o sa ia din campul liên quan marimii si nu o sa se mai faca acel tính deversie din độ C ở 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

Bước 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).

Bước 9: Carcasa

Am luat un plastic de la Dedeman (Hobbycolor) si l-am taiat in forma de cutie si i-am decupat niste "ochiuri" pentru senzori. Arata ca ban đầu trong poza de mai sus:).

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