Μια τέτοια συσκευή μπορεί να βοηθήσει στον έλεγχο της ποιότητας του αέρα, καθώς και να προειδοποιήσει τον ιδιοκτήτη για διαρροή αερίου ή για την παρουσία καυσίμων αερίων. Για πρόσθετη λειτουργικότητα, ο ανιχνευτής περιλαμβάνει αισθητήρα υγρασίας και θερμοκρασίας. Αυτός ο μίνι σταθμός θα είναι σε θέση να ανιχνεύει όλους τους σημαντικούς ατμοσφαιρικούς ρύπους (μονοξείδιο του άνθρακα, οξείδιο του αζώτου, διοξείδιο του θείου, όζον και σωματίδια), εκτός από το διοξείδιο του θείου.
Λόγω του γεγονότος ότι οι χρησιμοποιούμενοι αισθητήρες έχουν διαφορετικές τιμές και οι παράμετροί τους διαφέρουν μεταξύ τους, η βαθμονόμησή τους πραγματοποιήθηκε σε γνωστές συγκεντρώσεις αερίου στον συντάκτη.
Υλικά:
- Arduino Uno
- 5V παροχή ρεύματος
- Ασπίδα LCD RGB 16x2 LCD
- αισθητήρας αερίου MiSC-2614 (όζον)
- Αισθητήρας αερίου MQ-9
- Αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας του Keyes DHT11
- Αισθητήρας σωματιδίων Shinyei PPD42
- Αισθητήρας αερίου MQ-2
- αισθητήρας αερίου MiCS-2714 (NO2)
- Πρόσβαση στον τρισδιάστατο εκτυπωτή (για την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το υπάρχον πλαστικό ή ξύλινο κουτί)
- breadboard
- 5V ανεμιστήρα
- Αγωγοί διαμέτρου 24 (0,511 mm) 10 - 15 τεμ.
Ηλεκτρικό κύκλωμα:
Αυτό το διάγραμμα δείχνει ένα γενικό διάγραμμα της λειτουργίας της συσκευής που αντιπροσωπεύει αυτό που είναι αυτός ο ανιχνευτής. Ο συγγραφέας σας ζητά να δώσετε προσοχή στο γεγονός ότι οι περισσότερες θύρες με αισθητήρες μπορούν να αλλάξουν, αλλά στη συνέχεια πρέπει να αλλάξετε τον κώδικα του προγράμματος.
Πρώτο βήμα. Αισθητήρας σωματιδίων.
Δύο αισθητήρες Shinyei PPD42 χρησιμοποιούνται για τη συλλογή δεδομένων σωματιδίων.
Κάθε μία από αυτές έχει δύο εξόδους: αριστερά κίτρινη για μικρά στερεά σωματίδια, και η δεύτερη για μεγάλα σωματίδια. Οι έξοδοι θα συνδέονται με το Ardiuno με τάση τροφοδοσίας 5V, όπως υποδεικνύεται στο γενικό διάγραμμα.
Κάθε ένας από τους αισθητήρες χρησιμοποιεί LED και φωτοδίοδο για τη μέτρηση της συγκέντρωσης σωματιδίων στον αέρα.
Βήμα δεύτερο Πίνακας αισθητήρων αερίου.
Παρακάτω υπάρχει ένα διάγραμμα της πλακέτας τυπωμένων κυκλωμάτων αισθητήρων αερίου και θερμοκρασίας με υγρασία. Ο συγγραφέας έφτιαξε ένα τυπωμένο κύκλωμα από μόνο του και συνιστά επίσης σε εκείνους που θα συμμετάσχουν σε αυτό το έργο και σημειώνει ότι ο πίνακας κυκλωμάτων μπορεί να διαφέρει φυσικά από αυτόν που υποδεικνύεται στο διάγραμμα.
Βήμα τρίτο NO2 και αισθητήρες όζοντος.
Στο σπιτικό χρησιμοποιούν αισθητήρες MiCS-2614 και MiCS-2714, ανιχνεύουν το όζον και το διοξείδιο του όζοντος στον αέρα.
Κάθε αισθητήρας στο στοιχείο του αισθητήρα χρησιμοποιεί μια εσωτερική αντίσταση. Το διάγραμμα δείχνει τη θέση της αντίστασης μέτρησης μεταξύ των ακροδεκτών K και G. Χρησιμοποιήθηκε ένα ωμόμετρο για τον προσδιορισμό της σωστής θέσης τους. Η αντίσταση της αντίστασης βρίσκεται μέσα στο kOhm.Οι αισθητήρες διαθέτουν επίσης ένα στοιχείο θέρμανσης μεταξύ των ακροδεκτών H και A, το οποίο διατηρεί τη θερμοκρασία του στοιχείου αισθητήρα. Το στοιχείο θέρμανσης έχει αντίσταση 50-60 kΩ.
Περαιτέρω, 82 kOhm και 131 kOhm αντιστάσεις εγκαθίστανται σε σειρά με τα στοιχεία αισθητήρα στο breadboard.
Το τέταρτο βήμα. Αισθητήρες αερίου.
Ο συγγραφέας χρησιμοποιεί τους αισθητήρες αερίου MQ-2 και MQ-9, οι οποίοι μετρούν τα τοξικά αέρια. Οι αισθητήρες χρησιμοποιούν μια αντίσταση ευαίσθητη στο αέριο για την ανίχνευση τοξικών αερίων και χρησιμοποιούν το θερμαντικό τους στοιχείο για να ρυθμίσουν και να διατηρήσουν την επιθυμητή θερμοκρασία του αισθητήρα.
Οι αισθητήρες εγκαθίστανται σύμφωνα με τη διάταξη του κυκλώματος. Ο αισθητήρας MQ-2 συνδέεται με τον ακροδέκτη Α σε μία τροφοδοσία 5V, τον ακροδέκτη G στη γείωση, τον ακροδέκτη S στη γείωση μέσω μιας αντίστασης 47 kOhm. Ο αισθητήρας MQ-9 συνδέεται με ελαφρώς διαφορετικό τρόπο: τον ακροδέκτη Α στο τρανζίστορ, την ισχύ B σε 5V, τον ακροδέκτη G στη γείωση και τον ακροδέκτη S για γείωση μέσω μιας αντίστασης 10 kΩ.
Βήμα πέντε Αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας.
Αυτός ο αισθητήρας είναι απαραίτητος, καθώς η παρακολούθηση της υγρασίας και της θερμοκρασίας είναι ένα πολύ σημαντικό μέρος για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων αερίων. Οι αυξημένες τιμές υγρασίας και θερμοκρασίας επηρεάζουν σημαντικά την ακρίβεια των μετρήσεων και για τις δύο αυτές παραμέτρους μπορούν να παρακολουθούνται με έναν μόνο αισθητήρα. Η σύνδεσή του έχει ως εξής: ο αριστερός ακροδέκτης είναι συνδεδεμένος στην τροφοδοσία, ο μεσαίος ακροδέκτης είναι έξοδος σήματος και ο δεξιός ακροδέκτης είναι συνδεδεμένος στη γείωση. Το σήμα από αυτόν τον αισθητήρα θα αποσταλεί στην ψηφιακή θύρα Arduino.
Βήμα έξι Ανεμιστήρας και παροχή ρεύματος.
Εάν κοιτάξετε το διάγραμμα ολόκληρου του έργου, μπορείτε να δείτε ότι χρησιμοποιείται μόνο μία τάση εισόδου 5V. Αυτό το σπιτικό προϊόν χρησιμοποιεί έναν κανονικό προσαρμογέα δικτύου. Για τη σωστή λειτουργία της συσκευής και για την αποφυγή υπερθέρμανσης, χρησιμοποιείται ένας ανεμιστήρας θήκης 5V.
Έβδομο βήμα. Σώμα.
Η θήκη μπορεί να κατασκευαστεί από αυτοσχέδια υλικά όπως ξύλο, μέταλλο, πλαστικό. Ο συγγραφέας χρησιμοποίησε ένα 3D εκτυπωτή, ένα αρχείο για εκτύπωση επισυνάπτεται στο κάτω μέρος του άρθρου.
Βήμα Οκτώ. Κωδικός προγράμματος.
Ο κώδικας για την εξαγωγή δεδομένων από τον ανιχνευτή επισυνάπτεται στο άρθρο. Ο κώδικας εκτυπώνει στην οθόνη τις τιμές των αισθητήρων, τα σήματα Shinyei PPD42 και τις μετρήσεις υγρασίας με τη θερμοκρασία. Επίσης, τα δεδομένα εμφανίζονται στην οθόνη LCD.
Για τη λειτουργία της συσκευής, φορτώνονται οι βιβλιοθήκες του αισθητήρα υγρασίας και της θωράκισης LCD.
