Airduino: mobiilne õhukvaliteedi monitor: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Tere tulemast minu projekti, Airduino. Minu nimi on Robbe Breens. Õpin multimeedia- ja kommunikatsioonitehnoloogiat Howestis Kortrijkis, Belgias. Teise semestri lõpus peame tegema IoT -seadme, mis on suurepärane võimalus viia kokku kõik varem omandatud arendusoskused, et luua midagi kasulikku. Minu projekt on mobiilne õhukvaliteedi monitor nimega Airduino. See mõõdab osakeste kontsentratsiooni õhus ja arvutab seejärel AQI (õhukvaliteedi indeksi). Seda AQI -d saab kasutada, et määrata kindlaks terviseriskid, mis on põhjustatud tahkete osakeste mõõdetud kontsentratsioonist õhus, ja meetmed, mida kohalikud omavalitsused peaksid võtma, et kaitsta oma kodanikke nende terviseriskide eest.

Samuti on oluline märkida, et seade on mobiilne. Praegu on üle Euroopa tuhandeid staatilisi õhukvaliteedi jälgimise seadmeid. Neil on tohutu negatiivne külg, sest neid ei saa ümber paigutada, kui toode on võrgus. Mobiilseade võimaldab mõõta õhukvaliteeti mitmes kohas ja isegi liikumise ajal (Google'i tänavavaate stiil). See toetab ka muid funktsioone, näiteks väikeste kohalike õhukvaliteedi probleemide tuvastamist (näiteks halvasti ventileeritud tänav). See projekt teeb põnevaks väikese paketi väärtuse pakkumine.

Selle projekti jaoks kasutasin Arduino MKR GSM1400. See on ametlik Arduino plaat, millel on u-blox-moodul, mis võimaldab 3G-mobiilsidet. Airduino saab kogutud andmeid igal ajal ja kõikjalt serverisse saata. Samuti võimaldab GPS -moodul seadmel end leida ja mõõtmised geolokaliseerida.

PM (osakeste) kontsentratsiooni mõõtmiseks kasutasin optilise anduri seadistust. Andur ja valgusvihk asetsevad teineteise suhtes nurga all. Kui osakesed lähevad valguse ette, peegeldub osa valgust anduri suunas. Andur registreerib impulsi nii kaua, kuni osake peegeldab andurile valgust. Kui õhk liigub ühtlase kiirusega, võimaldab selle impulsi pikkus hinnata osakeste läbimõõtu. Seda tüüpi andurid pakuvad PM -i mõõtmiseks üsna odavat viisi. Samuti on oluline märkida, et mõõdan kahte erinevat tüüpi PM -i; Osakesed, mille läbimõõt on väiksem kui 10 µm (PM10) ja väiksema läbimõõduga kui 2,5 µm (PM2, 5). Nende eristamise põhjuseks on asjaolu, et kui osakesed muutuvad väiksemaks, muutuvad terviseriskid suuremaks. Väiksemad osakesed tungivad kopsudesse sügavamale, mis võib rohkem kahjustada. Seepärast nõuab PM2, 5 kõrge kontsentratsioon rohkem või erinevaid meetmeid kui kõrge PM10 sisaldus.

Näitan teile selles juhendis postituses samm-sammult, kuidas ma selle seadme lõin

Samm: osade kogumine

Esiteks peame veenduma, et meil on olemas kõik selle projekti loomiseks vajalikud osad. Allpool leiate kõigi kasutatud komponentide loendi. Samuti saate alla laadida selle sammu all olevate komponentide üksikasjalikuma loendi.

• Arduino MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Vaarika pi 3 + 16GB micro sd-kaart
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• BD648 transistor
• 2 x pi-ventilaator
• 100 oomi takisti
• Jumper kaablid
• 3,7 V adafruit laetav Li-Po aku
• Dipoolne GSM -antenn
• Passiivne GPS -antenn

Kokku kulutasin nendele osadele umbes 250 eurot. See pole kindlasti kõige odavam projekt.

Samm: vooluringi loomine

Kavandasin selle projekti jaoks kotkas PCB (trükkplaat). Selle sammu alt saate alla laadida kerberi failid (failid, mis annavad juhiseid PCB -d loovale masinale). Seejärel saate need failid trükkplaatide tootjale saata. Soovitan soojalt JLCPCB -d. Kui olete oma lauad kätte saanud, saate komponendid neile hõlpsalt jootma, kasutades ülaltoodud elektriskeemi.

3. samm: andmebaasi importimine

Nüüd on aeg luua SQL -andmebaas, kuhu salvestame mõõdetud andmed.

Lisan selle sammu alla sql -prügila. Peate Raspberry pi -sse installima mysql ja seejärel prügila importima. See loob teile andmebaasi, kasutajad ja tabelid.

Seda saate teha mysql -kliendi abil. Soovitan soojalt MYSQL Workbenchi. Link aitab teil installida mysqli ja importida sql dump.

Samm: koodi installimine

Koodi leiate minu githubist või saate selle sammu juurde lisatud faili alla laadida.

Peate:

installige apache raspberry pi ja pange kasutajaliidese failid juurkausta. Seejärel on liides teie kohalikus võrgus juurdepääsetav

• Installige kõik pythonipaketid, mis imporditakse taustarakendusse. Seejärel saate käivitada taustaprogrammi oma peamise või virtuaalse pythonitõlgi abil.
• Portige edasi oma vaarika pi 5000 pordi, et arduino saaks taustaprogrammiga suhelda.
• Laadige arduino kood arduinosse üles. Muutke kindlasti oma SIM-kaardi IP-aadressid ja võrguoperaatori andmed.

Samm: korpuse ehitamine

Juhtumi puhul on kõige tähtsam see, et see võimaldab seadme kaudu head õhuvoolu. See on ilmselgelt vajalik tagamaks, et seadmes tehtud mõõtmised on esindatavad väljaspool seadet asuva õhu jaoks. Kuna seade on mõeldud kasutamiseks väljas, peab see olema ka vihmakindel.

Selleks tegin korpuse põhja õhuaugud. Õhuavad on ka elektroonikast erinevas sektsioonis eraldatud. See teeb nii, et vesi peab elektroonikani jõudmiseks üles tõusma (mida ta ei saa). Valvasin kummist arduinos USB -pordi auke. Nii et see tihendab ennast, kui neid ei kasutata.