Arduino Luftmonitor-Schild. Leben Sie in einer sicheren Umgebung. - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:20

Hallo, In diesem Instructabe werde ich ein Luftüberwachungsschild für Arduino machen. Dies kann LPG-Leckagen und CO2-Konzentrationen in unserer Atmosphäre erkennen. Außerdem piept ein Summer die LED und der Abluftventilator, wenn LPG erkannt wird oder die CO2-Konzentration steigt. Da dies für die Arbeit zu Hause gedacht ist, muss dies nicht sein genau, aber es sollte eine gewisse Bedeutung haben und für unsere Anwendung geeignet sein. Da ich dies verwendet habe, um den Abluftventilator einzuschalten, wenn LPG-Gas austritt oder der CO2- und andere schädliche Gasgehalt steigt. Dies sollte den Gesundheitszustand der Familienmitglieder schützen und Gefahren verhindern, die durch das Austreten von LPG-Gas verursacht werden können. Lassen Sie uns beginnen.

Schritt 1: Teile sammeln !!!!

Sammeln Sie diese Teile:Hauptteile1. Arduino Uno.2. 16x2 LCD-Display.3. MQ2.4. MQ135.5. RELAIS 12V (Stromstärke gemäß den Spezifikationen Ihres Abluftventilators).6. 12 Volt Stromversorgung (für Relaismodul). Gemeinsame Teile1. Männliche und weibliche Header.2. Punkt PCB.3. Summer.4. LEDs.5. Widerstände (R1=220, R2, R3=1k)6. NPN-Transistor.(2n3904)7. Gehäusebox8. einige Drähte.9. DC-Buchse. lass es uns tun!!!!!.

Schritt 2: Tief in die MQ-Gassensoren

Erfahren Sie mehr über die Gassensoren der MQ-Serie. Die Gassensoren der MQ-Serie haben 6 Pins, von denen 2 Heizungen sind und die anderen 4 Sensorpins sind, deren Widerstand von der Konzentration der verschiedenen Gase entsprechend ihrer empfindlichen Schicht abhängt. Heizungsstifte H1, H2 sind mit 5 Volt und Masse verbunden (Polarität spielt keine Rolle). Sensorstifte A1, A2 und B1, B2 Verwenden Sie entweder A oder B. (im Schaltplan werden beide verwendet, es ist nicht erforderlich).verbinden Sie A1 (oder B1) mit 5 Volt und A2 (oder B2) mit RL (der mit Masse verbunden ist). A2 (oder B2) ist der analoge Ausgang, der mit dem analogen Eingang des Arduino verbunden werden sollte Der Widerstand der Sensorstifte variiert mit der Konzentration der Gase, die Spannung über dem RL ändert sich, was der analoge Eingang für das Arduino ist. Durch die Analyse des im Datenblatt angegebenen Diagramms der Sensoren können wir diesen analogen Messwert in Konzentrationen der Gase umwandeln. Diese Sensoren müssen 24 Stunden bis 48 Stunden lang erhitzt werden, um stabilisierte Messwerte zu erhalten. (Die Aufheizzeit wird im Datenblatt als Vorheizzeit angegeben) Die Genauigkeit kann ohne eine ordnungsgemäße Kalibrierung nicht erreicht werden, aber für unsere Anwendung ist dies nicht erforderlich.sehen Sie sich diese Datenblätter an.https://www.google.co.in/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&…https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2:Wie in Das obige Schema R6 ist der RL für MQ2. Das Datenblatt von MQ2 schlägt vor, dass der RL zwischen 5K Ohm und 47K Ohm liegt. Es ist empfindlich gegenüber Gasen wie: LPG, Propan, CO, H2, CH4, Alkohol. Hier wird es zum Nachweis verwendet LPG. Beliebige andere LPG-empfindliche MQ-Sensoren können verwendet werden wie: MQ5 oder MQ6. MQ135: Gemäß dem obigen Schema ist R4 der RL für MQ135. Das Datenblatt schlägt vor, dass der RL zwischen 10 K Ohm und 47 K Ohm liegt. Es ist empfindlich gegenüber Gasen wie: CO2, NH3, BENZEN, Rauch usw CO2-Konzentration.

Schritt 3: Erstellen und Berechnen

Bauen Sie Ihre Schaltungen nach den Schaltplänen. In meinen Schaltungen sehen Sie die Module von Gassensoren. Ich habe ihre Schaltung an das obige Schema angepasst. Lassen Sie die Sensoren je nach Vorheizzeit 24 bis 48 Stunden lang heizen. Während dieser Zeit analysieren wir den Graphen des MQ135, um die Gleichung für CO2 zu erhalten. Wenn wir uns den Graphen ansehen, können wir sagen, dass i ein log-log-Graph ist. Für solche Graphen ist die Gleichung des Graphen gegeben durch:log(y) = m *log(x)+cwobei x der ppm-Wert ist y das Verhältnis von Rs/Ro.m ist die Steigung.c ist der y-Achsenabschnitt. Um "m" Steigung zu finden:m= log(Y2)-log(Y1) / log(X2-X1)m=log(Y2/Y1) / log(X2/X1)Wenn die Punkte auf der CO2-Linie genommen werden, beträgt die durchschnittliche Steigung der Linie -0.370955166. Um "c" Y-Achsenabschnitt zu finden:c= log(Y)- m*log(x)betrachtet den m-Wert in der Gleichung und nimmt die X- und Y-Werte aus dem Diagramm. Wir erhalten den Durchschnitt von c gleich 0,7597917824Die Gleichung lautet: log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + clog(ppm) = [log(Rs/Ro) - c] / mppm = 10^{[log(Rs/Ro) - c] / m}Berechnung von R0: Wir wissen, dass, VRL = V*RL / RT.wobei VRL der Spannungsabfall am Widerstand ist RLV ist die angelegte Spannung. RL ist der Widerstand (siehe Diagramm). RT ist der Gesamtwiderstand. In unserem Fall ist VRL= Spannung über RL = analog Lesen des Arduino*(5/1023). V =5 VoltRT =Rs (Informationen zu Rs finden Sie im Datenblatt).+ RL.daher, Rs = RT-RLaus Gleichung- VRL= V*RL / RT. RT= V*RL/VRL.und Rs = (V*RL/ VRL)-RLWir wissen, dass die CO2-Konzentration derzeit in der Atmosphäre 400 ppm beträgt. Wenn Sie also die Gleichung log(Rs/Ro) = m * log(ppm) + c verwenden, erhalten wir Rs/Ro = 10^{[-0.370955166* log(400)] + 0.7597917824}Rs/Ro = 0.6230805382.was Ro=Rs/0.6230805382 ergibt. Verwenden Sie den Code " um Ro zu erhalten " und notieren Sie auch den Wert von V2 (an frischer Luft).und notieren Sie auch den Wert von R0. Ich habe so programmiert, dass Ro, V1 und V2 sowohl auf dem seriellen Monitor als auch auf dem LCD angezeigt werden. (Weil ich nicht möchte, dass mein PC eingeschaltet bleibt, bis sich die Messwerte stabilisiert haben).

Schritt 4: Der Code……

Hier ist der Link zum Herunterladen von Codes von GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

Das Programm ist sehr einfach und leicht verständlich. Im Code "to_get_R0". Ich habe den analogen Ausgang des MQ135 als sensorValue beschrieben. RS_CO2 ist der RS des MQ135 in 400 ppm CO2, der die aktuelle Konzentration des CO2 in der Atmosphäre ist. R0 wird mit der im vorherigen Schritt abgeleiteten Formel berechnet.sensor1_volt ist die Umrechnung von Analogausgang von MQ135 in Spannung.sensor2_volt ist die Umwandlung des Analogausgangs von MQ2 in Spannung. Diese werden sowohl auf dem LCD- als auch auf dem seriellen Monitor angezeigt. Im Code "AIR_MONITOR"Nach dem Hinzufügen der LCD-Bibliothek beginnen wir mit der Definition der Anschlüsse der Summer, LED, MQ2, MQ135, Relais. Als nächstes definieren wir im Setup, ob die angeschlossenen Komponenten Eingang oder Ausgang sind und auch deren Zustände (dh hoch oder niedrig). Dann beginnen wir mit der LCD-Anzeige und machen sie zur Anzeige "Arduino Uno". Air Monitor Shield" für 750 Millisekunden mit einem Piepton von Summer und LED. Dann setzen wir alle Ausgangszustände auf Low. In Schleife Wir definieren zuerst alle Begriffe, die wir in der Formel für die Berechnung verwenden, die ich im vorherigen Schritt gesagt habe. Dann implementieren wir diese Formeln, um die CO2-Konzentration in ppm zu erhalten. Definieren Sie Ihren R0-Wert in diesem Abschnitt unten beim Ausführen des vorherigen Codes). Dann zeigen wir die Konzentration des CO2 im LCD an. Mit der Funktion "if" verwenden wir den Schwellenwert für den ppm-Wert, den ich als 600 ppm verwendet habe. Und auch für die MQ2-Spannung, die wir verwenden "Wenn"-Funktion, um die Schwellenwertgrenze dafür festzulegen. Wir lassen den Summer, die LED, das Relais für 2 Sekunden hoch gehen, wenn die Wenn-Funktion erfüllt ist, und lassen das LCD auch LPG als erkannt anzeigen, wenn die Spannung von MQ2 höher als der Schwellenwert ist Grenze. Definieren Sie Ihre Schwellengrenze für die Spannung von MQ2, die Sie während des vorherigen Codes als V2 notiert haben. (stellen Sie diesen etwas höher als diesen Wert ein). Danach definieren wir die Funktion " Else " und verzögern die Schleife um 1 Sekunde. Anstatt Delay to zu verwenden Setzen Sie den Ausgang in der if-Funktion für 2 Sekunden hoch. Es ist gut, einen einfachen Timer zu verwenden. Wenn jemand die Verzögerung im Code in einen Timer ändern könnte, sind Sie immer willkommen und lassen Sie es mich im Kommentarbereich wissen.

Schritt 5: Es funktioniert!!!!!!

Hier ist das Video, um zu zeigen, dass es funktioniert.

Leider konnte ich das Relais im Video nicht zeigen.

Sie können feststellen, dass die CO2-Konzentration stark ansteigt, da die vom Feuerzeug freigesetzten Gase auch auf den MQ135 wirken, der auch auf andere Gase empfindlich ist, aber keine Sorge, er wird sich nach wenigen Sekunden wieder normalisieren.