Конкурс самоделок
» » » Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino
Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Такое устройство сможет помочь контролировать качество воздуха, а также предупредить владельца об утечке газа или присутствия горючих газов. Для дополнительной функциональности в детектор входит датчик влажности и температуры. Эта мини-станция сможет определять все основные загрязнители атмосферы (оксид углерода, оксид азота, диоксид серы, озон и твёрдые частицы воздуха), кроме диоксида серы.

Из-за того, что используемые датчики имеют разную цену и их параметры отличаются один от другого их калибровка происходила при известных автору концентрации газов.

Материалы:
- Arduino Uno
- Источник питания 5В
- LCD шилд RGB 16x2 LCD шилд
- Датчик газовый MiSC-2614 (Озон)
- Датчик газовый MQ-9
- Датчик измерения влажности и температуры Keyes DHT11
- Датчик твёрдых частиц Shinyei PPD42
- Датчик газовый MQ-2
- Датчик газовый MiCS-2714 (NO2)
- Доступ к 3D принтеру (для корпуса, можно использовать имеющиеся пластиковый или деревянный короб)
- Макетная плата
- Вентилятор 5В
- Проводники калибра 24 (0.511 мм) 10 - 15 шт

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Электрическая схема:

Эта схема показывает общую схему работы устройства для представления о том что из себя представляет этот детектор. Автор просит обратить внимание на то что большинство портов с датчиками могут быть изменены, но тогда потребуется изменить код программы.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг первый. Датчик твёрдых частиц.
Для сбора данных о твёрдых частицах используются два датчика Shinyei PPD42.
Каждый из них имеет два выхода: левый жёлтый для мелких твёрдых частиц, и второй для больших частиц. Выходы будут подсоединены к Ardiuno с напряжением питания 5В, как указано на общей схеме.

Каждый из датчиков использует светодиод и фотодиод для замера концентрации в воздухе частиц.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг второй. Плата газового датчика.
Ниже показана схема печатной платы датчиков газа и температуры с влажностью. Автор печатную плату изготавливал самостоятельно и рекомендует делать также тем, кто займётся этим проектом, и отмечает что плата, может, отличаться физически от той, которая указанна на схеме.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino
Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг третий. Датчики NO2 и озона.
В самоделке используют датчики с поверхностным монтажом MiCS-2614 и MiCS-2714, они обнаруживают озон и двуокись озона в воздухе.

Каждый датчик в своём сенсорном элементе использует внутренний резистор. На схеме указано расположение измерительного резистора между выводами K и G. Для определения их правильного расположения использовался омметр. Сопротивление резистора находится в пределах кОм. Также датчики имеют нагревательный элемент между выводами H и A, который поддерживает температуру сенсорного элемента. Нагревательный элемент имеет сопротивление в 50-60 кОм.

Далее, на макетную плату устанавливаются резисторы 82 кОм и 131 кОм последовательно с элементами датчиков.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг четвёртый. Датчики газа.
Автор использует датчики газовые MQ-2 и MQ-9, которые измеряют токсичные газы. Датчики используют газочувствительный резистор для обнаружения токсичных газов, и используют свой нагревательный элемент для установки и сохранения требуемой температуры датчика.

Датчики устанавливаются согласно схеме макетной платы. Датчик MQ-2 соединяется выводом с меткой А к питанию 5В, вывод G к земле, вывод S к земле через резистор 47 кОм. Датчик MQ-9 подключается немного иначе: вывод А к транзистору, В к питанию 5В вывод G к земле и вывод S к земле через резистор 10 кОм.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг пятый. Датчик влажности и температуры.
Этот датчик является обязательным, так как контроль за влажностью и температурой является очень важной частью в определении концентрации газов. Повышенные значения влажности и температуры сильно повлияют на точность измерений за обеими этими параметрами можно следить с помощью одного датчика. Его подключение происходит следующим образом: левый вывод подключается к питанию, средний вывод -сигнальный выход, а правый к земле. Сигнал от этого датчика будет поступать на цифровой порт Arduino.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг шестой. Вентилятор и источник питания.
Если заглянуть на схему всего проекта то можно заметить что используется только одно входное напряжение 5В. В этой самоделке используется обычный сетевой адаптер. Для правильной работы устройства, и для предотвращения перегрева используется корпусный вентилятор 5В.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino
Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг седьмой. Корпус.
Корпус можно изготовить из подручных материалов таких как дерево, металл, пластик. Автор использовал 3D принтер, внизу статьи приложен файл для печати.

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino
Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


Шаг восьмой. Программный код.
Код для извлечения данных из детектора прикреплён под статьёй. Код распечатывает на мониторе значения датчиков, сигналы Shinyei PPD42, и показания влажности с температурой. Также данные выводятся на LCD дисплей.

Для работы устройства загружают библиотеки датчика влажности и LCD шилда.

Код для LCD шилда

Код для датчика температуры и влажности

Детектор загрязнения окружающего воздуха на Arduino


3d-box.rar [58,88 Kb] (cкачиваний: 50)
rawdatatolcd.rar [1,8 Kb] (cкачиваний: 54)
скачать dle 11.1смотреть фильмы бесплатно
Чтобы написать комментарий необходимо войти на сайт через соц. сети (или зарегистрироваться):
Обычная регистрация
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Онлайн чат

Опрос
Как Вам сайт?

Последние комментарии

Все комментарии

Комментаторы за месяц

Делаюсам Комментариев: 556 Публикаций: 27
1
Валерий Комментариев: 796 Публикаций: 31
2
Иван_Похмельев Комментариев: 538 Публикаций: 0
3
pogranec Комментариев: 231 Публикаций: 109
4
Pronin Комментариев: 101 Публикаций: 6
5