مستشعر صحة المنزل: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

تحية للجميع،

أتمنى أن تكون كل شيء على ما يرام. كما ذكرنا سابقًا ، كنت أنشر مستشعرًا للصحة المنزلية في أحد التعليمات السابقة الخاصة بي. حتى هنا هو عليه:

تقوم التكنولوجيا القابلة للارتداء بعمل جيد في مراقبة لياقتك الشخصية. ولكن لقياس صحة المكان الذي تعيش فيه ، فأنت بحاجة إلى أداة مختلفة. يراقب هذا الجهاز درجة الحرارة والرطوبة والضوضاء ومستوى الضوء لأي غرفة ويمكن أن يعمل أيضًا ككاشف اقتحام ومصباح يدوي وشحن الهواتف واستخدام مصباح LED 1W لإنشاء تأثير اصطرابي لإخراج المتسللين. داخل الغلاف ، ترسل مجموعة من المستشعرات معلومات إلى Arduino ، والتي تفسر الإدخال وتعرض البيانات على شاشة OLED صغيرة. بناءً على قراءات الجهاز ، يمكنك تشغيل مزيل الرطوبة ، أو خفض منظم الحرارة ، أو فتح نافذة - مهما يتطلب الأمر للحفاظ على بيئة منزلك مريحة.

يقوم هذا الجهاز بما يلي: -

1. قياس وعرض درجة الحرارة (في * C أو * F).
2. قياس وعرض الرطوبة (٪).
3. احسب واعرض الشعور مثل (مؤشر الحرارة) (في * C أو * F).
4. قياس وعرض الصوت (بالديسيبل).
5. قياس وعرض الضوء (لوكس) (1 لوكس = 1 لومن / م ^ 2).
6. قياس وعرض المسافة من كائن معين. (في سم أو بوصة).
7. تستخدم كجهاز كشف التسلل (يمكن إضافة صفارة إنذار منفصلة).
8. يستخدم لتوليد تأثير اصطرابي. (لتخويف المتسللين وللأطراف)
9. استخدم كمصباح يدوي.
10. شحن الهواتف في حالات الطوارئ.

أود أن أذكر أن هذه التعليمات تم نشرها مبكرًا بسبب التاريخ الأخير للمسابقة بحجم الجيب. ومن ثم فإن التعليمات لا تزال غير كاملة. يمكن أن يعطي هذا الجهاز جميع قراءات المستشعر ولكن لا يمكن استخدامه حتى الآن ككاشف اقتحام ومصباح يدوي لأنني ما زلت أكتب رمزًا لواجهة مستخدم (UI) بأزرار ضغط. لذا يرجى التصويت لي على الأقل في مسابقة بحجم الجيب بينما أستمر في العمل من أجل الكود وتجمع يا رفاق الأجزاء وتبدأ في معايرة المستشعرات. يمكنك لاحقًا التصويت لي في مسابقة Arduino كما يحلو لك (إذا كنت تحب المشروع).

يرجى أيضًا عدم تخطي الخطوات إذا كنت تريد أن يكون المشروع خاليًا من الأخطاء (يعلق العديد من الأشخاص على عدم عمل المشاريع ولم يقموا بتثبيت مكتبات Arduino بشكل صحيح مما يؤدي إلى حدوث مشكلات). أو يمكنك تخطي بعض الخطوات الأولى في معايرة المستشعر والبدء بمعايرة الميكروفون والضوء.

لذلك دعونا نجمع الأجزاء ونبدأ:

الخطوة 1: اجمع الأجزاء:

قائمة الاجزاء:-

1. اردوينو ميجا / أونو / نانو (لفحص المستشعرات)
2. اردوينو برو ميني
3. مبرمج لـ Pro Mini (يمكنك استخدام Arduinos الأخرى أيضًا)
4. شاشة OLED (النوع SSD1306)
5. LDR + 5kΩ (استخدمت 3x 15kΩ بالتوازي) أو TEMT6000
6. 3 أزرار دفع
7. تبديل الشريحة
8. الصمام الأحمر
9. مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT22 / DHT11 (استخدم وفقًا لمتطلباتك)
10. بطارية Li Poly مع تصعيد 5V وشاحن Li Po.
11. 1W LED مع 100Ω (أو قريب)
12. حافظة Raspberry Pi (إذا كان لديك طابعة ثلاثية الأبعاد ، يمكنك إنشاء واحدة. ليس لدي واحدة.)
13. مكثف MIC مع دائرة مضخم (مذكورة لاحقًا) أو ADMP401 / INMP401
14. كبلات التوصيل (معظمها من F-F و M-M جيدة للحصول على بعض F-M أيضًا)
15. كابل قوس قزح أو أسلاك متعددة الجدائل
16. USB B أو USB B mini (يعتمد على نوع Arduino)
17. اللوح (للتوصيلات المؤقتة ، لمعايرة أجهزة الاستشعار)

أدوات:-

1. لحام الحديد أو المحطة
2. جندى
3. شمع اللحام
4. منظف تلميح … (يمكن إضافة أي شيء آخر مطلوب للحام..)
5. مسدس الغراء بالعصي (حسنًا.. عصي الغراء)
6. سكين هواية (غير مطلوب على هذا النحو ، فقط لإزالة بعض الأجزاء البلاستيكية من حافظة RPI للحصول على مساحة أكبر ولعمل ثقوب لمصابيح LED وأزرار الضغط و LDR. يمكنك استخدام أدوات أخرى أيضًا.)

الخطوة الثانية: اختبار جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HC-SR04

أولاً ، دعنا نختبر HC-SR04 إذا كان يعمل بشكل صحيح أم لا.

1. التوصيلات:

اردوينو HC-SR04

5V_VCC

GND_GND

D10_ صدى

D9 _

2. افتح الملف المرفق.ino وقم بتحميل الكود على لوحة Arduino.

3. بعد الرفع ضع مسطرة بجانب المستشعر ثم ضع الكائن وتحقق من القراءات في الشاشة التسلسلية (ctrl + shift + m). إذا كانت القراءات على ما يرام تقريبًا ، فيمكننا المتابعة إلى الخطوة التالية. لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، انتقل هنا. للحصول على معلومات إضافية قم بزيارة هنا.

الخطوة الثالثة: اختبار مستشعر DHT11 / DHT22:

الآن دعنا ننتقل إلى اختبار مستشعر DHT11 / DHT22.

1. اتصال

اردوينو DHT11 / DHT22

VCC_Pin 1

D2_Pin 2 (قم أيضًا بالاتصال بـ Pin 1 عبر المقاوم 10k)

GND_Pin 4

ملاحظة: في حالة وجود درع ، قم بتوصيل دبوس الإشارة مباشرة بـ D2 من Arduino.

2. قم بتثبيت مكتبة DHT من هنا ومكتبة Adafruit_sensor من هنا.

3. افتح ملف.ino من أمثلة مكتبة مستشعر DHT ، وقم بتحرير الكود وفقًا للتعليمات (DHT11 / 22) وقم بتحميل الكود إلى لوحة Arduino.

4. افتح Serial Monitor (ctrl + shift + M) وتحقق من القراءات. إذا كانت مرضية ، فتابع إلى الخطوة التالية.

آخر تحقق هنا للمزيد.

الخطوة 4: معايرة LDR أو TEMT6000:

دعنا نذهب إلى أبعد من ذلك لمعايرة LDR / TEMT6000:

لمعايرة LDR يمكنك الانتقال هنا. يجب أن يكون لديك أو استعارة مقياس لوكس للمعايرة.

بالنسبة لـ TEMT6000 ، يمكنك تنزيل ملف.ino لرمز Arduino.

1. التوصيلات:

Arduino_TEMT6000

5V_VCC

GND_GND

A1_SIG

2. قم بتحميل الرسم التخطيطي إلى Arduino وافتح Serial Monitor. تحقق من القراءات فيما يتعلق بجهاز القياس الكمي.

3. إذا كان كل شيء على ما يرام يمكننا المضي قدمًا.

الخطوة 5: معايرة المكثف MIC / ADMP401 (INMP401):

أخيرًا آخر واحد. ميكروفون المكثف أو ADMP401 (INMP401). أوصي بالذهاب إلى ADMP401 لأن حجم اللوحة صغير. عدا ذلك ، يمكنك الذهاب هنا للحصول على ميكروفون مكثف وسيستغرق في الغالب مساحة أكبر في العلبة.

بالنسبة لـ ADMP401: (ملاحظة: لا يزال يتعين علي معايرة المستشعر لإظهار قيم ديسيبل. سترى قيم ADC فقط.)

1. التوصيلات:

اردوينو _ ADMP401

3.3 فولت _ VCC

GND_GND

A0_AUD

2. قم بتحميل المخطط على Arduino. افتح Serial Monitor. تحقق من القراءات. القراءة عالية بأحجام كبيرة ومنخفضة في الأحجام الصغيرة.

الخطوة 6: اجمعها معًا:

أخيرًا حان الوقت لجمعها معًا.

1. انضم إلى كل شيء وفقًا للاتصالات الموجودة على لوح التجارب.
2. قم بتثبيت المكتبات. الروابط في ملف.ino.
3. قم بتحميله على Arduino.
4. تحقق مما إذا كان كل شيء على ما يرام ويظهر القراءات الصحيحة.
5. إذا كان كل شيء جيدًا ، فيمكننا أخيرًا تجميعه في علبة.

ملاحظة: هذه الخطوة لا تزال غير مكتملة لأن الكود ليس نهائيًا بعد. ستكون هناك واجهة مستخدم مضافة في الإصدار التالي.

الخطوة 7: ضع كل شيء في حالة:

حان الوقت لوضع كل ذلك في حالة:

1. برنامج برو ميني (يمكنك جوجل كيفية القيام بذلك)
2. خطط لكيفية وضع جميع المستشعرات والشاشة و Arduino والبطارية والشاحن في العلبة.
3. استخدم الكثير (ليس كثيرًا) من الغراء الساخن لتثبيت كل شيء في مكانه.
4. سلك كل شيء

أنا آسف لأنني لم أقم بتضمين أي صور لمساعدتك حيث لا يزال يتعين علي إجراء بعض التغييرات في الكود.

الخطوة الثامنة: اختبار الجهاز النهائي والأفكار النهائية:

ها نحن … أنشأنا جهازًا صغيرًا يمكنه القيام بأشياء كثيرة. لم يكتمل الجهاز بعد وسيتطلب بعض الوقت لإنشاء الجهاز الأخير. أود أن تصوت لي في المسابقات لتحفيزني على المضي قدمًا لإكمال المشروع. شكرًا لتصويتك وإعجاباتك وسأراكم قريبًا بالمشروع المكتمل مع المزيد من الصور ومقاطع الفيديو الخاصة بالمشروع. وبالطبع التجميع النهائي