Štít vzduchového monitoru Arduino. Žijte v bezpečném prostředí: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Dobrý den, v tomto Instructabe vyrobím štít pro monitorování vzduchu pro arduino. Který může cítit únik LPG a koncentraci CO2 v naší atmosféře. A také pípne bzučák rozsvítí LED a výfukový ventilátor, kdykoli je detekováno LPG nebo se zvyšuje koncentrace CO2. Protože to bylo vyrobeno pro práci doma, nemusí to být Přesné, ale mělo by to znamenat něco plného a mělo by to být vhodné pro naši aplikaci. Jak jsem to používal k zapnutí odtahového ventilátoru, když došlo k úniku plynu LPG nebo zvýšení hladiny CO2 a jiných škodlivých plynů. Důvodem bylo ochránit zdravotní stav členů rodiny a zabránit nebezpečí, které může být způsobeno únikem plynu LPG.

Krok 1: Shromážděte součásti !!!!

Shromážděte tyto části: Hlavní části 1. Arduino Uno.2. Displej 16x2 lcd. 3. MQ2.4. MQ135.5. RELÉ 12v (aktuální hodnocení podle specifikací vašeho odtahového ventilátoru). Napájení 12 voltů (pro reléový modul). Mužské a ženské hlavičky.2. Bodová DPS.3. Bzučák.4. LED diody.5. Rezistory (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. NPN tranzistor. (2n3904) 7. Skříň skříně 8. nějaké dráty.9. DC jack. Udělejte to !!!!!

Krok 2: Hluboko do plynových senzorů MQ

Pojďme se seznámit s plynovými senzory řady MQ. Plynové senzory řady MQ mají 6 pinů, z nichž 2 jsou ohřívače a další 4 jsou senzorové kolíky, jejichž odpor závisí na koncentraci různých plynů podle jejich citlivé vrstvy. Ohřívací kolíky H1, H2 jsou připojeny k 5 voltům a uzemnění (na polaritě nezáleží). Senzorové kolíky A1, A2 a B1, B2 Použijte libovolný buď A nebo B. (ve schématu jsou použity oba, není to nutné).připojte A1 (nebo B1) na 5 voltů a A2 (nebo B2) k RL (který je připojen k zemi). A2 (nebo B2) je analogový výstup, který by měl být připojen k analogovému vstupu Arduina. odpor kolíků senzorů se mění se změnou koncentrace plynů, napětí na RL se mění, což je analogový vstup pro arduino. Analýzou grafu senzorů uvedeným v datovém listu můžeme převést toto analogové čtení na koncentrace plynů. Tyto senzory je třeba zahřívat 24 až 48 hodin, aby se dosáhlo stabilizovaných hodnot. (Doba ohřevu je v datovém listu uvedena jako doba předehřátí) Přesnosti nelze dosáhnout bez řádné kalibrace, ale pro naši aplikaci není nutná. podívejte se na tyto datové listy. https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… výše uvedené schéma R6 je RL pro MQ2. datový list MQ2 naznačuje, že RL je mezi 5 K ohmy a 47 K ohmy. Je citlivý na plyny jako: LPG, propan, CO, H2, CH4, alkohol. zde bude použit pro detekci LPG. Lze použít jakékoli jiné senzory MQ citlivé na LPG: MQ5 nebo MQ6. MQ135: Podle výše uvedeného schématu R4 je RL pro MQ135. Datový list navrhuje, aby RL byla mezi 10 K ohmy a 47 K ohmy. Je citlivý na plyny jako: CO2, NH3, BENZEN, kouř atd., Zde se používá k detekci Koncentrace CO2.

Krok 3: Výroba a výpočet

Sestavte si obvody podle schémat. V mých obvodech vidíte moduly plynových senzorů. Upravil jsem jejich obvody na výše uvedené schéma. Nechte senzory ohřívat 24 hodin až 48 hodin podle doby předehřívání. zatímco ten čas umožňuje analyzovat graf MQ135, abychom získali rovnici pro CO2. Při pohledu na graf můžeme říci, že i je log-log graf. pro takové grafy je rovnice grafu dána vztahem: log (y) = m *log (x)+c kde x je hodnota ppm y je poměr Rs/Ro.m je sklon. c je y intercept. Chcete-li najít sklon „m“: m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) odečtením bodů na čáře CO2 průměrný sklon čáry je -0,370955166. To find "c" Y-intercept: c = log (Y)- m*log (x) s ohledem na hodnotu m v rovnici a vezmeme hodnoty X a Y z grafu. dostaneme průměr c rovný 0,7597917824 Rovnice je: log (Rs/Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10^{[log (Rs / Ro) - c] / m} Výpočet R0: víme to, VRL = V*RL / RT. Kde VRL je úbytek napětí na odporu RLV je aplikované napětí. RL je odpor (viz diagram). RT je celkový odpor. V našem případě VRL = napětí na RL = analogové čtení arduina*(5/1023). V = 5 voltů RT = Rs (informace o Rs najdete v datovém listu).+ RL. Proto Rs = RT-RL z rovnice- VRL = V*RL/ RT. RT = V*RL/ VRL. A Rs = (V*RL/ VRL) -RLVíme, že koncentrace CO log (400)] + 0,7597917824} Rs/Ro = 0,6230805382. což dává Ro = Rs/0,623080532.použijte kód "pro získání Ro" a poznamenejte si také hodnotu V2 (na čerstvém vzduchu). a také si poznamenejte hodnotu R0. Naprogramoval jsem to tak, aby se Ro, V1 a V2 zobrazovaly jak na sériovém monitoru, tak na LCD. (Protože nechci nechat počítač zapnutý, dokud se hodnoty nestabilizují).

Krok 4: Kód ……

zde je odkaz na stažení kódů z GitHubu.

Program je velmi jednoduchý a snadno pochopitelný. V kódu „to_get_R0“. Analogový výstup MQ135 jsem popsal jako sensorValue. RS_CO2 je RS MQ135 ve 400 ppm CO2, což je aktuální koncentrace CO2 v atmosféře. R0 se vypočítá podle vzorce odvozeného v předchozím kroku. Senzor1_volt je převod anologový výstup MQ135 na napětí. senzor2_volt je převod analogového výstupu MQ2 na napětí. ty se zobrazují jak na LCD, tak na sériovém monitoru. V kódu „AIR_MONITOR“Po přidání knihovny LCD. začneme definováním připojení bzučák, LED, MQ2, MQ135, Relé. Dále v nastavení definujeme, zda jsou připojené komponenty vstupní nebo výstupní a také stavy (tj. vysoké nebo nízké). Poté spustíme LCD displej a zobrazíme jej jako „Arduino Uno Air Monitor Shield "po dobu 750 mil. Sekund s pípnutím bzučáku a LED. Poté jsme nastavili všechny výstupní stavy na nízké. Ve smyčce Nejprve definujeme všechny výrazy, které používáme ve vzorci pro výpočet, který jsem řekl v předchozím kroku. Poté tyto vzorce implementujeme, abychom získali koncentraci CO2 v ppm. V této části definujte hodnotu R0. (Což jsem řekl poznamenat dolů při spuštění předchozího kódu).pak zobrazíme koncentraci CO2 na LCD. pomocí funkce „if“použijeme prahový limit pro hodnotu ppm, kterou jsem použil jako 600 ppm. a také pro napětí MQ2, které používáme "if" funkce pro nastavení prahového limitu pro to. provedeme bzučák, LED, relé, aby se na 2 sekundy zvýšilo, když je funkce if splněna, a také aby LCD zobrazoval LPG jako detekován, když je napětí MQ2 vyšší než prahová hodnota omezit. Definujte svůj prahový limit pro napětí MQ2, který jste si poznamenali během předchozího kódu jako V2. (Nastavte o něco vyšší než tuto hodnotu). Poté definujeme funkci „else“a zpoždíme smyčku o 1 sekundu. Namísto použití zpoždění nastavte vysoký výstup na 2 sekundy ve funkci if, je dobré použít jednoduchý časovač. Pokud by někdo mohl upravit zpoždění časovače v kódu, jste vždy vítáni a dejte mi vědět v sekci komentáře.

Krok 5: Funguje to !!!!!!

Zde je video, které ukazuje, že funguje.

omlouvám se, nemohl jsem ve videu ukázat relé.

můžete si všimnout, že koncentrace CO2 se šíleně zvyšuje, protože plyny uvolněné ze zapalovače také ovlivňují MQ135, který je citlivý i na jiné plyny, ale nebojte se, že se po několika sekundách vrátí do normálu.