Airduino: Mobil levegőminőség -monitor: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Üdvözöllek a projektemben, Airduino. A nevem Robbe Breens. Multimédia és kommunikációs technológiát tanulok a belgiumi Kortrijk -i Howest -en. A második félév végén el kell készítenünk egy IoT -eszközt, amely remek módja annak, hogy az összes korábban megszerzett fejlesztési készséget összehozzuk, hogy valami hasznosat alkossunk. A projektem egy Airduino nevű mobil levegőminőség -monitor. Megméri a részecskék koncentrációját a levegőben, majd kiszámítja az AQI -t (Air Quality Index). Ez az AQI meghatározható az egészségügyi kockázatok meghatározására, amelyeket a részecskék levegőben mért koncentrációja okoz, valamint azoknak az intézkedéseknek, amelyeket a helyi önkormányzatoknak meg kell tenniük, hogy megvédjék polgáraikat ezen egészségügyi kockázatokkal szemben.

Fontos megjegyezni azt is, hogy a készülék mobil. Jelenleg Európa -szerte több ezer statikus levegőminőség -ellenőrző berendezés létezik. Hatalmas hátrányuk van, mert a termék online állapotában nem helyezhetők át. A mobil eszköz lehetővé teszi a levegő minőségének mérését több helyen, és még mozgás közben is (google street view stílus). Más funkciókat is támogat, például a helyi helyi levegőminőségi problémák (például rosszul szellőző utca) azonosítását. Annyi értéket nyújt egy kis csomagban, ami izgalmassá teszi ezt a projektet.

Ehhez a projekthez egy Arduino MKR GSM1400 -at használtam. Ez egy hivatalos Arduino kártya u-blox modullal, amely lehetővé teszi a 3G mobil kommunikációt. Az Airduino bármikor és bárhonnan el tudja juttatni az összegyűjtött adatokat a szerverre. Ezenkívül a GPS modul lehetővé teszi a készülék számára, hogy megtalálja magát, és geolokalizálja a méréseket.

A PM (részecske -anyag) koncentráció méréséhez optikai érzékelőt használtam. Az érzékelő és a fénysugár egymáshoz képest szögben ül. Amint a részecskék áthaladnak a fény előtt, némi fény visszaverődik az érzékelő felé. Az érzékelő addig regisztrál impulzust, amíg a részecske visszaveri a fényt az érzékelőnek. Ha a levegő állandó sebességgel mozog, ennek az impulzusnak a hossza lehetővé teszi a részecske átmérőjének becslését. Az ilyen típusú érzékelők meglehetősen olcsó módot kínálnak a PM mérésére. Fontos megjegyezni azt is, hogy két különböző típusú PM -et mérek; Részecske -anyag, amelynek átmérője kisebb, mint 10 µm (PM10), és kisebb, mint 2,5 µm (PM2, 5). A megkülönböztetésük oka az, hogy ahogy a részecskék csökkennek, az egészségügyi kockázatok egyre nagyobbak. A kisebb részecskék mélyebben hatolnak be a tüdőbe, ami nagyobb kárt okozhat. Ezért a magas PM2, 5 -koncentráció több vagy más intézkedést igényel, mint a magas PM10 -szint.

Ebben az Instructables bejegyzésben lépésről lépésre megmutatom, hogyan hoztam létre ezt az eszközt

1. lépés: Az alkatrészek összegyűjtése

Először is meg kell győződnünk arról, hogy rendelkezünk -e a projekt létrehozásához szükséges összes alkatrésszel. Az alábbiakban megtalálja az összes használt összetevő listáját. Ezen lépés alatt letöltheti az összes összetevő részletesebb listáját.

• Arduino MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Raspberry pi 3 + 16GB micro sd-kártya
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• BD648 tranzisztor
• 2 x pi-ventilátor
• 100 ohmos ellenállás
• Jumper kábelek

• 3,7 V-os adafruit újratölthető Li-Po akkumulátor

• Dipólusú GSM antenna
• Passzív GPS antenna

Összesen körülbelül 250 eurót költöttem ezekre a részekre. Természetesen nem a legolcsóbb projekt.

2. lépés: Az áramkör létrehozása

Ehhez a projekthez terveztem egy NYÁK -ot (nyomtatott áramkör). A lépés alatt letöltheti a kerber fájlokat (fájlokat, amelyek utasításokat adnak a PCB -t készítő gépnek). Ezután elküldheti ezeket a fájlokat egy NYÁK -gyártónak. Nagyon ajánlom a JLCPCB -t. Amikor beszerezi a táblákat, könnyen forraszthatja hozzájuk az alkatrészeket a fenti elektromos vázlat segítségével.

3. lépés: Az adatbázis importálása

Itt az ideje létrehozni az sql adatbázist, ahová a mért adatokat elmentjük.

E lépés alatt hozzáadok egy sql dumpot. Telepítenie kell a mysql -t a Raspberry pi -re, majd importálnia kell a dumpot. Ezzel létrehozza az adatbázist, a felhasználókat és a táblázatokat.

Ezt megteheti egy mysql kliens használatával. Nagyon ajánlom a MYSQL Workbench -et. A link segít a mysql telepítésében és az sql dump importálásában.

4. lépés: A kód telepítése

A kódot megtalálhatja a github -on, vagy letöltheti az ehhez a lépéshez csatolt fájlt.

Muszáj lesz:

telepítse az apache -t a raspberry pi -re, és helyezze a frontend fájlokat a gyökérmappába. Az interfész ezután elérhető lesz a helyi hálózaton

• Telepítse az összes python csomagot, amelyeket a háttérprogramba importáltak. Ezután futtathatja a háttérkódot a fő vagy virtuális python tolmácsával.
• Portolja előre a málna pi 5000 -es portját, hogy az arduino kommunikálni tudjon a háttérrel.
• Töltse fel az arduino kódot az arduinoshoz. Feltétlenül módosítsa a SIM-kártya IP-címét és a hálózati szolgáltató adatait.

5. lépés: A tok építése

Ebben az esetben a legfontosabb az, hogy jó légáramlást tesz lehetővé a készüléken. Erre nyilvánvalóan szükség van annak biztosítása érdekében, hogy a készülékben végzett mérések reprezentatívak legyenek a készüléken kívüli levegőre nézve. Mivel a készüléket kültéri használatra tervezték, esőállónak is kell lennie.

Ehhez légfuratokat készítettem a tok alján. A légnyílások szintén az elektronikától eltérő rekeszben vannak elkülönítve. Így a víznek fel kell mennie (amit nem tud), hogy elérje az elektronikát. Gumival őriztem az arduinos USB port lyukait. Így lezárja magát, ha nem használják.