Mobilní analyzátor kvality vzduchu: 4 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

V tomto článku najdete návod, jak sestavit analyzátor kvality ovzduší. Analyzátor je určen k nasazení na auto, které cestuje, abychom mohli vybudovat online databázi shromažďující všechny informace o kvalitě ovzduší podle místa.

Abychom to mohli realizovat, použili jsme následující hardwarové položky:

- STM32: NUCLEO-N432KC

- vícekanálový senzor plynu: Grove 101020088

- optický senzor prachu - GP2Y1010AU0F

- čidlo vlhkosti a teploty: DHT11

- modul wisol: SFM10R1

A následující software:

- Mbed

- Ubidots

- Altium

Krok 1: Vývoj kódu

Nejprve jsme použili Mbed k vývoji kódu pro každou komponentu samostatně.

U vícekanálového plynového senzoru, optického senzoru prachu a senzoru vlhkosti a teploty jsme použili knihovny senzorů a jednoduše jsme použili funkce, které převádějí nezpracovaná data do využitelných dat.

U senzoru hustoty prachu jsme potřebovali rozsvítit interní LED po dobu 0,32 ms a přečíst hodnotu 0,28 ms po zapnutí a poté LED vypnout na dalších 9,68 ms.

Po testování každého senzoru jsme znovu spojili všechny kódy v jeden, abychom získali všechna opatření vytištěná.

Jakmile jsou data shromážděna, jsou přeložena do celého čísla, takže mohou být kódována v hexadecimálech, která mají být odeslána do sítě Sigfox. Poté jsme implementovali modul Wisol pro navázání komunikace se sítí Sigfox.

Krok 2: Sigfox - DataBase

Jakmile jsou data přijata společností Sigfox, díky definovaným zpětným voláním jsou přesměrována do naší databáze Ubidots. Tam můžeme v průběhu času kontrolovat vývoj všech opatření.

Krok 3: PCB

Jakmile je karta na LABDECu funkční, bylo nutné ji přenést na desku plošných spojů. K tomuto účelu je k dispozici několik softwarů a platforem. Software Altium jsme použili pro jeho jednoduchost a efektivitu. Altium nabízí vytváření schémat PCB a tisk a pájení s komponenty.

Zde v několika krocích vysvětlíme návod k vytvoření elektronického obvodu.

KROK 1: Vytvoření schématu.

Nejprve si musíte stáhnout knihovny, které vám umožňují získat nukleokartu, je k dispozici v odkazu:

Schéma pak můžete vytvořit přidáním NUCLEO a připojením ke komponentám, GPS, senzoru plynu…

KROK 2: Převod na PCB

Převeďte své schéma DPS na skutečnou DPS. Až to bude hotové, vložte součásti a NUCLEO tak, aby bylo zapojení nejjednodušší, propojovací kabely se musí křížit co nejméně.

Tato metoda zajistí, že bude použita pouze jedna vrstva kabeláže. nejlépe spodní vrstvu (je lepší zvětšit velikost spojů na 50 mil., aby nedošlo k přerušení nebo nedostatku elektrické tekutosti).

KROK 3: Tisk DPS.

Po dokončení kroků 1 a 2 budete mít toto okno v projektu Altium.

Poté musíte vytvořit soubory Gerber, tento krok je podrobně popsán v odkazu:

Krok 4: Sestavení

Nakonec po pájení konektorů vložíme náš obvod do krabice, která nechá senzory na vnější straně, aby zůstaly v okolním vzduchu.