Arduino luchtmonitor schild. Leef in een veilige omgeving: 5 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Hallo, In deze Instructabe ga ik een Air monitoring shield voor Arduino maken. Die kan LPG-lekkage en CO2-concentratie in onze atmosfeer detecteren. En piept ook, een zoemer schakelt de LED en de afzuigventilator in wanneer LPG wordt gedetecteerd of de CO2-concentratie toeneemt. Omdat dit is gemaakt om thuis te werken, hoeft het niet zo te zijn nauwkeurig, maar het zou enigszins vol moeten zijn en zou geschikt moeten zijn voor onze toepassing. Omdat ik dit gebruikte om de uitlaatventilator in te schakelen wanneer er LPG-gas lekte of een toename van CO2 en andere schadelijke gassen. Dit was om de gezondheidstoestand van de gezinsleden te beschermen en gevaren te voorkomen die kunnen worden veroorzaakt door lekkage van LPG-gas. Laten we beginnen.

Stap 1: Verzamel onderdelen!!!!

Verzamel deze onderdelen: Hoofdonderdelen1. Arduino Uno.2. 16x2 lcd-scherm.3. MQ2.4. MQ135.5. RELAIS 12v (stroomwaarde volgens de specificaties van uw afzuigventilator).6. 12 volt voeding (voor relaismodule). Gemeenschappelijke onderdelen1. Mannelijke en vrouwelijke headers.2. Punt PCB.3. Zoemer.4. LED's.5. Weerstanden (R1=220, R2, R3=1k)6. NPN-transistor.(2n3904)7. Behuizingsdoos8. sommige draden.9. Dc jack.laten we het doen!!!!!

Stap 2: diep in de MQ-gassensoren

Laten we kennismaken met de gassensoren uit de MQ-serie. Gassensoren uit de MQ-serie hebben 6 pinnen, waarvan 2 verwarmers en andere 4 sensorpinnen, waarvan de weerstand afhankelijk is van de concentratie van de verschillende gassen volgens hun gevoelige laag Verwarmingspennen H1, H2 zijn verbonden met 5 volt en aarde (Polariteit doet er niet toe). Sensorpennen A1, A2 en B1, B2 Gebruik een van beide A of B. (in het schema worden beide gebruikt, het is niet vereist).verbind A1 (of B1) met 5 volt en A2 (of B2) met RL (die is verbonden met de grond). A2 (of B2) is de analoge uitgang die moet worden aangesloten op de analoge ingang van de Arduino. weerstand van de sensorpinnen varieert met de verandering van de concentratie van gassen, de spanning over de RL verandert, wat de analoge ingang voor de arduino is. Door de grafiek van de sensoren in de datasheet te analyseren, kunnen we die analoge uitlezing omzetten in concentraties van de gassen. Deze sensoren moeten 24 uur tot 48 uur worden verwarmd om gestabiliseerde meetwaarden te krijgen. (de opwarmtijd wordt weergegeven als voorverwarmtijd in de datasheet) Nauwkeurigheid kan niet worden bereikt zonder de juiste kalibratie, maar voor onze toepassing is dit niet nodig.bekijk deze datasheets.https://www.google.co.in/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&…https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2:As in het bovenstaande schema R6 is de RL voor MQ2.datasheet van MQ2 suggereert dat RL tussen 5K ohm en 47K ohm ligt. Het is gevoelig voor gassen zoals: LPG, propaan, CO, H2, CH4, alcohol. Hier zal het worden gebruikt voor het detecteren LPG. Alle andere MQ-sensoren die gevoelig zijn voor LPG kunnen worden gebruikt, zoals: MQ5 of MQ6. MQ135: Volgens het bovenstaande schema is R4 de RL voor MQ135.datasheet suggereert dat RL tussen 10K ohm en 47K ohm ligt. Het is gevoelig voor gassen zoals: CO2, NH3, BENZEEN, rook enz., hier wordt het gebruikt om te detecteren CO2-concentratie.

Stap 3: Maken en berekenen

Bouw je schakelingen op volgens het schema. In mijn schakelingen zie je de modules van gassensoren. Ik heb hun circuits aangepast aan het bovenstaande schema. Laat de sensoren 24 uur tot 48 uur opwarmen volgens de voorverwarmingstijd. terwijl we in die tijd de grafiek van de MQ135 kunnen analyseren om de vergelijking voor CO2 te krijgen. Door naar de grafiek te kijken, kunnen we zeggen dat i een log-log-grafiek is. Voor dergelijke grafieken wordt de vergelijking van de grafiek gegeven door: log (y) = m *log(x)+c waarbij x de ppm-waarde is y is de verhouding van Rs/Rom.m is de helling.c is het y-snijpunt. Om "m" helling te vinden:m= log(Y2)-log(Y1) / log(X2-X1)m=log(Y2/Y1) / log(X2/X1)door de punten op de CO2-lijn te nemen, is de gemiddelde helling van de lijn -0.370955166. Om "c" Y-snijpunt te vinden:c= log(Y)- m*log(x)rekening houdend met de m-waarde in de vergelijking en de X- en Y-waarden uit de grafiek nemend. We krijgen gemiddelde c gelijk aan 0,7597917824De vergelijking is:log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + clog(ppm) = [log(Rs/Ro) - c] / mppm = 10^{[log(Rs/Ro) - c] / m}R0 berekenen: we weten dat, VRL = V*RL / RT.waarbij VRL de spanningsval over de weerstand is. RLV is de aangelegde spanning. RL is de weerstand (zie het diagram). RT is de totale weerstand.in ons geval is VRL= spanning over RL = analoog lezing van de arduino* (5/1023). V = 5 volt RT = Rs (raadpleeg de datasheet voor meer informatie over Rs). + RL.daarom, Rs = RT-RL van vergelijking- VRL= V*RL / RT. RT= V*RL/VRL. VRL)-RLwe weten dat de CO2-concentratie momenteel 400 ppm in de atmosfeer is. Dus met behulp van de vergelijking log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + cwe krijgen Rs/Ro = 10^{[-0.370955166* log(400)] + 0.7597917824}Rs/Ro = 0.6230805382.wat Ro=Rs/0.623080532 geeft.gebruik de code " om Ro te krijgen " en noteer ook de waarde van V2 (in frisse lucht). en noteer ook de waarde van R0. Ik heb zo geprogrammeerd dat de Ro, V1 en V2 zowel op de seriële monitor als op het LCD-scherm worden weergegeven. (Omdat ik mijn pc niet aan wil laten staan totdat de meetwaarden stabiliseren).

Stap 4: De code……

hier is de link om codes te downloaden van GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

Het programma is heel eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen. In de code "to_get_R0". Ik heb de analoge uitgang van de MQ135 beschreven als sensorValue. RS_CO2 is de RS van de MQ135 in 400 ppm CO2, wat de huidige concentratie van de CO2 in Atmosphere is. R0 wordt berekend met behulp van de formule die is afgeleid in de vorige stap.sensor1_volt is de conversie van analoge uitgang van MQ135 naar voltage.sensor2_volt is de conversie van analoge output van MQ2 naar voltage. Deze worden zowel op het LCD-scherm als op de seriële monitor weergegeven. In de code " AIR_MONITOR"Na het toevoegen van de LCD-bibliotheek beginnen we met het definiëren van de aansluitingen van zoemer, led, MQ2, MQ135, relais. Vervolgens definiëren we in de setup of de aangesloten componenten input of output zijn en ook hun status (dwz hoog of laag). Daarna beginnen we met het LCD-scherm en laten we het weergeven als "Arduino Uno Air Monitor Shield" voor 750 milliseconden met een pieptoon van zoemer en LED. Daarna zetten we alle uitgangsstatussen op laag. In lus We definiëren eerst alle termen die we gebruiken in de formule voor berekening die ik in de vorige stap heb gezegd. Vervolgens implementeren we die formules om de CO2-concentratie in ppm te krijgen. Definieer uw R0-waarde in deze sectie. (waarvan ik zei op te merken omlaag tijdens het uitvoeren van de vorige code). Vervolgens geven we de concentratie van de CO2 weer op het LCD-scherm. Met behulp van de "if" -functie gebruiken we de drempellimiet voor de ppm-waarde die ik heb gebruikt als 600 ppm. en ook voor de MQ2-spanning die we gebruiken "if"-functie om de drempellimiet ervoor in te stellen. We laten de zoemer, led, relais 2 seconden hoog gaan wanneer aan de if-functie is voldaan en zorgen er ook voor dat het LCD-scherm LPG weergeeft als gedetecteerd wanneer de spanning van MQ2 hoger is dan de drempel begrenzing. Definieer uw drempellimiet voor de spanning van MQ2 die u tijdens de vorige code hebt genoteerd als V2. (stel deze iets hoger in dan die waarde). Hierna zullen we de functie "anders" definiëren en de lus met 1 seconde vertragen. In plaats van Vertraging te gebruiken om zet de output hoog voor 2 seconden in de if-functie. Het is goed om een eenvoudige timer te gebruiken. Als iemand de vertraging in timer in de code zou kunnen wijzigen, bent u altijd welkom en laat het me weten in het commentaargedeelte.

Stap 5: Het werkt!!!!!

Hier is de video om te laten zien dat het werkt.

sorry dat ik het relais niet in de video kon laten zien.

je kunt merken dat de concentratie van CO2 enorm toeneemt omdat de gassen die vrijkomen uit de aansteker ook effect hebben op de MQ135, die ook gevoelig is voor andere gassen, maar maak je geen zorgen, het zal na een paar seconden weer normaal worden.