اردوينو درع مراقب الهواء. العيش في بيئة آمنة: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبًا ، في هذا Instructabe ، سأصنع درعًا لمراقبة الهواء لاردوينو. والتي يمكن أن تستشعر تسرب غاز البترول المسال وتركيز ثاني أكسيد الكربون في غلافنا الجوي ، كما يصدر صوت صفير يضيء مصباح LED ومروحة العادم كلما تم اكتشاف غاز البترول المسال أو زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون. دقيقة ، لكنها يجب أن تكون كاملة إلى حد ما ويجب أن تكون مناسبة لتطبيقنا.لأنني كنت أستخدم هذا لتشغيل مروحة العادم عند حدوث أي تسرب لغاز البترول المسال أو زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون والغازات الضارة الأخرى. كان هذا لحماية الحالة الصحية لأفراد الأسرة ومنع الأخطار التي يمكن أن تسببها تسرب غاز البترول المسال.

الخطوة 1: اجمع الأجزاء !!!!

اجمع هذه الأجزاء: الأجزاء الرئيسية 1. اردوينو Uno.2. شاشة LCD مقاس 16 × 2. MQ2.4. MQ135.5. RELAY 12v (التصنيف الحالي وفقًا لمواصفات مروحة العادم).6. مصدر طاقة 12 فولت (لوحدة الترحيل) أجزاء مشتركة 1. رؤوس ذكور وإناث 2. نقطة PCB.3. الجرس 4. المصابيح 5. المقاومات (R1 = 220 ، R2 ، R3 = 1 ك) 6. الترانزستور NPN. (2n3904) 7. صندوق الضميمة 8. بعض الأسلاك.9. Dc jack.let's do it !!!!!.

الخطوة 2: في عمق مستشعرات الغاز MQ

لنتعرف على مستشعرات الغاز من سلسلة MQ ، تحتوي مستشعرات الغاز من سلسلة MQ على 6 دبابيس ، 2 منها عبارة عن سخانات و 4 أخرى عبارة عن دبابيس مستشعر ، والتي تعتمد مقاومتها على تركيز الغازات المختلفة وفقًا لطبقتها الحساسة تتصل دبابيس السخان H1 و H2 بـ 5 فولت والأرضي (لا يهم القطبية). قم بتوصيل A1 (أو B1) بـ 5 فولت و A2 (أو B2) بـ RL (المتصل بالأرض). A2 (أو B2) هو الإخراج التناظري الذي يجب توصيله بالإدخال التناظري لاردوينو. تختلف مقاومة دبابيس المستشعر مع تغيير تركيز الغازات ، والجهد عبر RL يتغير وهو المدخل التناظري لاردوينو من خلال تحليل الرسم البياني لأجهزة الاستشعار الواردة في ورقة البيانات يمكننا تحويل تلك القراءة التناظرية إلى تركيزات الغازات. تحتاج هذه المستشعرات إلى التسخين لمدة 24 ساعة إلى 48 ساعة للحصول على قراءات مستقرة. (يظهر وقت التسخين كوقت ما قبل التسخين في ورقة البيانات) لا يمكن تحقيق الدقة بدون معايرة مناسبة ، ولكن لتطبيقنا لا حاجة إليها ألق نظرة على أوراق البيانات هذه. https://www.google.co.in/url؟ sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… المخطط البياني أعلاه R6 هو RL لـ MQ2. تشير ورقة بيانات MQ2 إلى أن RL تتراوح بين 5 كيلو أوم و 47 كيلو أوم ، وهي حساسة للغازات مثل: غاز البترول المسال ، البروبان ، ثاني أكسيد الكربون ، H2 ، CH4 ، الكحول. غاز البترول المسال: يمكن استخدام أي مستشعرات MQ حساسة لغاز البترول المسال مثل: MQ5 أو MQ6. MQ135: وفقًا للتخطيطي أعلاه ، R4 هو RL لـ MQ135. تشير ورقة البيانات إلى أن RL بين 10 كيلو أوم و 47 كيلو أوم إنها حساسة للغازات مثل: CO2 ، NH3 ، BENZENE ، الدخان وما إلى ذلك ، هنا ، يتم استخدامها للكشف تركيز ثاني أكسيد الكربون.

الخطوة 3: صنع وحساب

قم ببناء داراتك وفقًا للمخططات ، حيث يمكنك رؤية وحدات مستشعرات الغاز في داراتي. لقد قمت بتعديل الدوائر الخاصة بهم إلى المخطط أعلاه. اترك المستشعرات للتسخين لمدة 24 ساعة إلى 48 ساعة وفقًا لوقت التسخين السابق. بينما يتيح ذلك الوقت تحليل الرسم البياني لـ MQ135 للحصول على معادلة ثاني أكسيد الكربون من خلال النظر إلى الرسم البياني يمكننا القول إن i هو رسم بياني لوغاريتم لوغاريتمي. * log (x) + c حيث ، x هي قيمة جزء في المليون y هي نسبة Rs / Ro.m هي المنحدر. c هو تقاطع y. للعثور على ميل "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) بأخذ النقاط على خط CO2 متوسط ميل الخط هو -0.370955166.: c = log (Y) - m * log (x) مع مراعاة قيمة m في المعادلة وأخذ قيم X و Y من الرسم البياني ، نحصل على متوسط c يساوي 0.7597917824 المعادلة هي: log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10 ^ {[log (Rs / Ro) - c] / m} حساب R0: نحن نعلم ذلك ، VRL = V * RL / RT حيث ، VRL هو انخفاض الجهد عبر المقاوم RLV هو الجهد المطبق ، R هو المقاوم (انظر الرسم البياني) ، RT هي المقاومة الكلية ، في حالتنا ، VRL = الجهد عبر RL = التناظرية قراءة اردوينو * (5/1023) = 5 فولت RT = Rs (راجع ورقة البيانات للتعرف على Rs). + RL لذلك ، Rs = RT-RL من المعادلة- VRL = V * RL / RT. RT = V * RL / VRL و Rs = (V * RL / VRL) -RL نعلم أن تركيز ثاني أكسيد الكربون هو 400 جزء في المليون حاليًا في الغلاف الجوي.لذلك باستخدام سجل المعادلة (Rs / Ro) = m * log (ppm) + c نحصل على Rs / Ro = 10 ^ {[- 0.370955166 * log (400)] + 0.7597917824} Rs / Ro = 0.6230805382. الذي يعطي Ro = Rs / 0.623080532. استخدم الكود "للحصول على Ro" ولاحظ أيضًا قيمة V2 (في الهواء الطلق). R0. I مبرمجة بطريقة يتم فيها عرض Ro و V1 و V2 على كل من الشاشة التسلسلية وشاشة LCD (لأنني لا أرغب في إبقاء جهاز الكمبيوتر الخاص بي قيد التشغيل حتى تستقر القراءات).

الخطوة 4: الكود ……

ها هو الرابط لتنزيل الأكواد من جيثب.

البرنامج بسيط للغاية ويمكن فهمه بسهولة. في الكود "to_get_R0". لقد وصفت الناتج التناظري MQ135 بأنه sensorValue. RS_CO2 هو RS لـ MQ135 في 400 جزء في المليون من ثاني أكسيد الكربون وهو التركيز الحالي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، ويتم حساب R0 باستخدام الصيغة المشتقة في الخطوة السابقة. خرج تناظري من MQ135 إلى جهد. sensor2_volt هو تحويل الخرج التناظري لـ MQ2 إلى جهد. يتم عرض هذه على كل من شاشة LCD والشاشة التسلسلية. في الكود "AIR_MONITOR" بعد إضافة مكتبة LCD. نبدأ بتحديد اتصالات buzzer ، led ، MQ2 ، MQ135 ، Relay. بعد ذلك في الإعداد ، نحدد ما إذا كانت المكونات المتصلة هي إدخال أو إخراج وأيضًا هناك حالات (على سبيل المثال ، عالية أو منخفضة) ، ثم نبدأ شاشة LCD ونجعلها تظهر كـ "Arduino Uno Air Monitor Shield "لمدة 750 مللي ثانية مع صفارة صفارة و LED. ثم نقوم بتعيين جميع حالات الإخراج على منخفضة. في الحلقة ، نحدد أولاً جميع المصطلحات التي نستخدمها في صيغة الحساب التي قلتها في الخطوة السابقة ، ثم نطبق تلك الصيغ للحصول على تركيز ثاني أكسيد الكربون في جزء في المليون ، حدد قيمة R0 في هذا القسم (الذي قلته لملاحظة أسفل أثناء تشغيل الكود السابق) ، ثم نعرض تركيز ثاني أكسيد الكربون في شاشة LCD. باستخدام وظيفة "if" ، نستخدم الحد الأدنى لقيمة جزء في المليون التي استخدمتها كـ 600 جزء في المليون. وكذلك للجهد MQ2 الذي نستخدمه وظيفة "if" لتعيين حد العتبة لها. نجعل الجرس ، المصباح ، المرحل يرتفع لمدة ثانيتين عندما تكون وظيفة if راضية أيضًا تجعل شاشة LCD تعرض غاز البترول المسال كما تم اكتشافه عندما يكون جهد MQ2 أعلى من الحد الأدنى حد. حدد الحد الأقصى لجهد MQ2 الذي سجلته أثناء الكود السابق كـ V2. (عيّن هذه القيمة أعلى قليلاً من تلك القيمة) ، وبعد ذلك سنحدد وظيفة "else" ونؤخر الحلقة لمدة ثانية واحدة. بدلاً من استخدام Delay إلى اضبط الناتج عاليًا لمدة ثانيتين في وظيفة if ، من الجيد استخدام مؤقت بسيط. إذا كان بإمكان أي شخص تعديل التأخير إلى مؤقت في الكود ، فأنت مرحب بك دائمًا وأخبرني بذلك في قسم التعليقات.

الخطوة 5: إنه يعمل !!!!!!

هذا هو الفيديو لإثبات أنها تعمل.

آسف لم أتمكن من إظهار التتابع في الفيديو.

يمكنك ملاحظة أن تركيز ثاني أكسيد الكربون يزداد بشكل جنوني لأن الغازات المنبعثة من الولاعة تؤثر أيضًا على MQ135 الحساسة للغازات الأخرى أيضًا ولكن لا تقلق من أنها ستعود إلى وضعها الطبيعي بعد بضع ثوانٍ.