Sistem De Monitorizare in Nivelului De Poluare (Arduino Uno): 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Proiectul consta in realizarea unui dispozitiv ce afiseaza diferiti parametrii de mediu (temperatura, umiditate, nivelul de particule din atmosfera, cantitatea de compusi organici volatili) si trimite aceste date la o platforma IoT undent sunt realize grafice si alte prelucrari.

1. korak: Sestavite Necesare

• senzor za temperaturo-eu, ki ga uporabljam za merjenje temperature DHT22, ki ga je mogoče natančno določiti, za DHT11, je treba uporabiti temperaturni senzor za temperaturo-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 utilizat acest senzor, desi puteam alege doi diferiti pentru temperature si umiditate)
• senzor za delce-am folosit DSM501A-https://www.ebay.com/itm/DSM501A-Dust-Allergic-Sm…
• senzor pentru compusi organici volatili (VOC)-uporabljam MiCS5524-https://www.ebay.com/itm/MiCS5524-CO-Alcohol-VOC-…
• ecran TFT-am folosit 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 ploščica-https://www.ebay.com/itm/5-Color-Mini-Solderless-P…
• o rezistenta de 2kOhm
• požar-https://www.ebay.com/itm/Male-to-Female-Dupont-wir…

Korak: Testarea Si Configurarea Modului Wi-Fi

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

Apoi, prilagodi acestui tutorial, mi-am creat un cont pe platforma IoT ThingSpeak, mi-am creat si konfigurira un field si izkoristi in codul din tutorial, am trimis cateva valori random si mi le-a pus pe grafic v acel field.

3. korak: Testarea Senzorului DHT22

Conectand pin-ul modulului la pin-ul digital 7 al Arduino-ului, pin-ul + la 5V si pin-ul-la GND, sem realiziral kod:

#include; // pt DHT

#define DHTPIN 7

#define DHTTYPE DHT22

plavajoče brujanje;

plavajoča temperatura;

DHT dht (DHTPIN, DHTTYPE);

void setup () {

Serial.begin (9600);

}

void loop () {

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

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

zamuda (500);

}

4. korak: Testarea Senzorului De Particule

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

Unitatea de masura care results in urma calculelor prezentate in tutorial va fi.

5. korak: 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 = zemljevid (voc, 0, 700, 0, 500);

Serial.println (voc);

zamuda (500);

}

Nu am gasit nicaieri o formula exacta de calcul pentru a converti valoarea de la senzor v ppm (del 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.

Korak: Afisarea Acestor Date Pe Ecranul TFT

Folosindu-ma de acest tutorial, 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 include aici, se poate parcurge in codul final din arhiva, unde o sa fie si bibliotecile necesare.

7. korak: Prelucrari Pe ThingSpeak

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

Acum, o sa ne folosim de acele date 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 uvedite kod de mai jos:

readChannelID = 482860;

temperatureFieldID = 1;

readAPIKey = 'KBPNYSUY0BLWE5H4';

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

anyMissingValues = vsota (isnan (tempC));

if sum (anyMissingValues)> 0

missingValueIndex = najdi (~ vsota (isnan (tempC), 2));

cleantempC = tempC (manjkaValueIndex,:);

cleanTimeStamps = časovni žig (manjkaValueIndex);

drugače

cleantempC = tempC;

cleanTimeStamps = časovni žig;

konec

avgTempC = povprečje (cleantempC);

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

writeChannelID = 483860; writeAPIKey = 'V2DR3QMRD7NXU8PD';

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

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

V naslovu 'NumMinutes' so prikazane folosi 'NumPoints'.

Sintaxa de la ThingSpeakRead si Napišite este ca mai intai se scrie intre ghilimele ce urmeaza s uvodci si apoi pui valoarea acelui parametru. Poiščite nasvet in priročnik za nego komenzij, da se obrnete na Pomoč pri dreapta paginii.

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 ocenite stopnjo Celzija v stopinji Fahrenheita.

Codurile pentru celelalte campuri se fac separat cu diferenta ca fiecare o sa ia din campul relevant marimii si nu o sa se mai faca acel calcul de pogovorie Celzius in Fahrenheit.

Vnesite samodejni skript za skripte za aplikacije, za aplikacije -> TimeControl -> New TimeControl, če se odločite za optimalno dorite, optiunile pe care le -am ales eu se pot vedea in poza de mai sus.

thingspeak.com/channels/483860

8. korak: 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).

9. korak: 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. Začetna arata ca in poza de mai sus:).

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