Mobiles Analysegerät für die Luftqualität - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

In diesem Artikel finden Sie eine Anleitung zum Bau eines Luftqualitätsanalysators. Der Analysator ist dafür bestimmt, während der Fahrt an einem Auto angebracht zu werden, damit wir eine Online-Datenbank erstellen können, die alle Informationen über die Luftqualität nach Standort sammelt.

Um dies zu realisieren, haben wir folgende Hardware verwendet:

- STM32: NUCLEO-N432KC

- Mehrkanal-Gassensor: Grove 101020088

- optischer Staubsensor - GP2Y1010AU0F

- Feuchtigkeits- und Temperatursensor: DHT11

- wisol-Modul: SFM10R1

Und folgende Software:

- Mbed

- Ubidoten

- Altium

Schritt 1: Codeentwicklung

Zunächst haben wir Mbed verwendet, um den Code für jede Komponente unabhängig voneinander zu entwickeln.

Für den Mehrkanal-Gassensor, den optischen Staubsensor und den Feuchte- und Temperatursensor haben wir die Bibliotheken der Sensoren verwendet und nutzen einfach die Funktionen, die Rohdaten in verwertbare Daten übersetzen.

Für den Staubdichtesensor mussten wir die interne LED für 0,32 ms leuchten und nach dem Einschalten den Wert 0,28 ms ablesen und dann die LED für weitere 9,68 ms ausschalten.

Nach dem Testen jedes Sensors haben wir alle Codes in einem vereint, um alle Maße gedruckt zu erhalten.

Sobald die Daten gesammelt wurden, werden sie in ganze Zahlen übersetzt, damit sie in Hexadezimalzahlen codiert werden können, um über das Sigfox-Netzwerk gesendet zu werden. Dann haben wir das Wisol-Modul implementiert, um die Kommunikation mit dem Sigfox-Netzwerk herzustellen.

Schritt 2: Sigfox - Datenbank

Sobald die Daten bei Sigfox eingegangen sind, werden sie dank definierter Rückrufe an unsere Ubidots-Datenbank weitergeleitet. Dort können wir die Entwicklung jeder Maßnahme im Laufe der Zeit überprüfen.

Schritt 3: PCB

Sobald die Karte auf LABDEC funktionsfähig ist, musste sie auf eine Leiterplatte übertragen werden. Hierfür stehen verschiedene Software und Plattformen zur Verfügung. Wir haben Altium-Software wegen ihrer Einfachheit und Effizienz verwendet. Altium bietet die Erstellung von PCB-Schemas sowie das Drucken und Löten mit Komponenten.

Hier erklären wir in mehreren Schritten das Tutorial zur Erstellung der elektronischen Schaltung.

SCHRITT 1: Die Erstellung des Schemas.

Zunächst müssen Sie die Bibliotheken herunterladen, mit denen Sie die Nukleo-Karte erhalten können. Sie ist unter dem Link verfügbar:

Sie können dann das Schema erstellen, indem Sie den NUCLEO hinzufügen und mit den Komponenten, GPS, Gassensor … verbinden.

SCHRITT 2: Konvertierung auf PCB

Wandeln Sie Ihr PCB-Schema in ein echtes PCB um. Wenn es fertig ist, platzieren Sie die Komponenten und den NUCLEO so, dass es am einfachsten zu verdrahten ist, die Anschlusskabel dürfen sich so wenig wie möglich kreuzen.

Diese Methode stellt sicher, dass nur eine Verdrahtungsschicht verwendet wird. vorzugsweise die untere Schicht (es ist besser, die Größe der Verbindungen auf 50 mil zu erhöhen, um keine Unterbrechung oder mangelnde elektrische Fließfähigkeit zu haben).

SCHRITT 3: Drucken der Leiterplatte.

Sobald die Schritte 1 und 2 abgeschlossen sind, haben Sie dieses Fenster in Ihrem Altium-Projekt.

Dann müssen Sie eine Gerber-Datei erstellen, dieser Schritt ist im Link beschrieben:

Schritt 4: Montage

Nach dem Löten der Steckverbinder stecken wir unsere Schaltung schließlich in eine Box und lassen die Sensoren außen liegen, damit sie in der Umgebungsluft bleiben.