A részecskék szennyezésének levegőminőség -figyelő rendszere: 4 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

INTRO:

1 Ebben a projektben megmutatom, hogyan lehet részecskeérzékelőt építeni adatkijelzővel, adatmentéssel SD kártyán és IOT -val. Vizuálisan egy neopixel gyűrűs kijelző jelzi a levegő minőségét.

2 A levegő minősége napjainkban egyre fontosabb kérdés. Vannak rendszerek a por mennyiségének mérésére, de nagyon drágák. Vannak olcsó, kiváló minőségű részecskeérzékelők a piacon, amint azt néhány tanulmány is mutatja.

például:

www.atmos-meas-tech.net/11/4823/2018/amt-1…

3 Ezért úgy döntöttem, hogy olyan eszközt építek, amely képes a részecskék számának méretosztályok szerinti (0,5 µm és 10 µm) szerinti mérésére, vizuálisan, az eredmény egyszerű megjelenítésével (neo pixel gyűrű), részletesebb kijelzővel a TFT képernyőn és időbélyegzett biztonsági mentés SD-kártyán.

4 Ezen kívül hozzáadtam egy bluetooth kommunikációs modult, hogy képes legyek kommunikálni egy androidos alkalmazással, és így közzétegyem az eredményeket egy IOT szerveren.

5 A teljes költség nem haladja meg a 60 eurót

Kellékek

-Arduino uno R3

-Arduino proto pajzs

-FTT képernyő ST7735

-Neopixel gyűrű 24 led

-Plantower PMS5003

-HC-06 bluetooth modul

1. lépés: Az alkatrészek csatlakoztatása

a különböző alkatrészek a fenti ábra szerint vannak csatlakoztatva

2. lépés: Könyvtár és Arduino program

1 a könyvtár

a TFT képernyőhöz

github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library

a neo pixel gyűrűhöz

github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

az sd kártyához

github.com/arduino-libraries/SD

2 az arduino vázlat

#include #include // Bibliothèque pour l'I2C #include "RTClib.h" // Bibliothèque pour le modul RTC RTC_DS1307 RTC; #befoglalni

// Az Arduino melyik csapja csatlakozik a NeoPixelshez?

#define PIN 6 // Trinket vagy Gemma esetén javasoljuk, hogy módosítsa ezt 1 -re

// Hány NeoPixel kapcsolódik az Arduino -hoz?

#define NUMPIXELS 24 // Népszerű NeoPixel gyűrűméret Adafruit_NeoPixel pixelek (NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800); uint32_t vert = pixel. Color (0, 250, 0); uint32_t orange = pixel. Szín (250, 250, 0); uint32_t rouge = pixelek. Szín (255, 0, 0);

SoftwareSerial pmsSerial (2, 3);

#define cs 10 #define dc 9 #define rst 8 // ezt is csatlakoztathatja az Arduino resethez

#include // Core grafikus könyvtár

#include // Hardver-specifikus könyvtár #include #include const int cs_sd = 4; int temps; // temps d'acquisition double tempsInit; // inicializálás du timer au démarrage du loop ()

#if meghatározott (_ SAM3X8E_)

#undef _FlashStringHelper:: F (string_literal) #define F (string_literal) string_literal #endif

// 1. lehetőség: használjon bármilyen csapot, de egy kicsit lassabban

// Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735 (cs, dc, mosi, sclk, rst);

// 2. lehetőség: a hardver SPI csapjait kell használni

// (UNO esetén ez sclk = 13 és sid = 11) és a 10 -es tűnek // kimenetnek kell lennie. Ez sokkal gyorsabb - akkor is szükséges, ha // szeretné használni a microSD kártyát (lásd a kép rajzi példáját) Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735 (cs, dc, rst); float nombre_leds = 0; void setup () {Serial.begin (9600); // Liaison inicializálása I2C Wire.begin (); // Az RTC modul inicializálása RTC.begin (); Serial.print ("init SD"); késleltetés (1000); if (! SD.begin (cs_sd)) // Állapot vérifiant si la carte SD est présente dans l'appareil {Serial.print ("Defaut SD"); Visszatérés; } Serial.print ("Carte SD OK");

Fájladatok = SD.open ("donnees.txt", FILE_WRITE); // Ouvre le fichier "donnees.txt"

data.println (""); data.println ("Démarrage szerzés"); // Ecrit dans ce fichier data.close (); tft.initR (INITR_GREENTAB); // inicializálja az ST7735S chipet, fekete lap Serial.println ("init"); // hibakeresési kimenetünk tft.fillScreen (ST7735_BLACK); // az érzékelő átviteli sebessége 9600 pmsSerial.begin (9600);

pixels.begin (); // NeoPixel szalagos objektum INICIALIZÁLÁSA (SZÜKSÉGES)

pixels.setBrightness (2);

}

struk pms5003data {

uint16_t framelen; uint16_t pm10_standard, pm25_standard, pm100_standard; uint16_t pm10_env, pm25_env, pm100_env; uint16_t részecskék_03um, részecskék_05um, részecskék_10um, részecskék_25um, részecskék_50um, részecskék_100um; uint16_t unused; uint16_t ellenőrző összeg; };

struk pms5003adatok; void loop () {pixels.clear (); // Állítsa az összes képpont színét "off" -ra DateTime now = RTC.now (); // Récupère l'heure et le date courante // affiche_date_heure (most);

temps = ((millis () - tempsInit))/1000; // Démarrage du chrono

if (readPMSdata (& pmsSerial)) {// tft.fillScreen (ST7735_BLACK); tft.setCursor (10, 5); tft.setTextColor (ST7735_WHITE); tft.println ("nbre alkatrészek/ 0,1 l");

tft.setCursor (10, 17); tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.setCursor (10, 17); tft.print ("0,3 um"); tft.print (data.particles_03um); tft.print ("");

tft.setCursor (10, 29);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("0,5 um"); tft.print (data.particles_05um); tft.print ("");

tft.setCursor (10, 41);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("1,0 um"); tft.print (data.particles_10um); tft.print ("");

tft.setCursor (10, 53);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("2,5 um"); tft.print (data.particles_25um); tft.print ("");

tft.setCursor (10, 65);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("5,0 um"); tft.print (data.particles_50um); tft.print ("");

tft.setCursor (10, 77);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("10 um"); tft.print (data.particles_100um); tft.print ("");

tft.setCursor (2, 89);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("PM 1.0"); tft.setTextColor (ST7735_YELLOW, ST7735_BLACK); tft.print (data.pm10_standard); tft.print (""); tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.print (" mikrog/m3 ");

tft.setCursor (2, 100); tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("PM 2.5"); tft.setTextColor (ST7735_YELLOW, ST7735_BLACK); tft.print (data.pm25_standard); tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.print ("mikrog/m3");

tft.setCursor (2, 110);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.print ("PM 10"); tft.setTextColor (ST7735_YELLOW, ST7735_BLACK); tft.print (data.pm100_standard); tft.setTextColor (ST7735_GREEN, ST7735_BLACK); tft.print ("mikrog/m3");

tft.setCursor (10, 5);

tft.setTextColor (ST7735_WHITE, ST7735_BLACK); tft.setTextSize (1); tft.println ("nbre alkatrészek/ 0,1 l");

// Serial.print (temp);

// Serial.print (""); Serial.print ("#"); Soros.nyomtatás ("03µm"); Serial.print (adatok.részecskék_03um); Serial.print (""); Soros.nyomtatás ("05µm"); Serial.print (data.particles_05um); Serial.print (""); Soros.nyomtatás ("1µm"); Serial.print (data.particles_10um); Serial.print (""); Soros.nyomtatás ("25µm"); Serial.print (data.particles_25um); Serial.print (""); Soros.nyomtatás ("50µm"); Serial.print (data.particles_50um); Serial.print (""); Soros.nyomtatás ("100µm"); Serial.print (data.particles_100um); Serial.println (""); nombre_leds = int (((float (data.particles_03um)/65535)*24)); // nombre_leds = (8); Serial.println (nombre_leds);

if ((nombre_leds = 1)) {

pixels.fill (vert, 0, nombre_leds); } else if ((nombre_leds = 8)) {pixels.fill (vert, 0, 8); pixels.fill (narancssárga, 8, ((nombre_leds) -8)); } else if (nombre_leds> 16) {

pixels.fill (vert, 0, 8); pixels.fill (narancssárga, 8, 8); pixels.fill (rouge, 16, ((nombre_leds) -16)); } else if (nombre_leds <= 1) {pixels.fill (vert, 0, 1); } pixels.show (); // Küldje el a frissített képpontszíneket a hardvernek.

// Définition données String PM03 = Karakterlánc (adat.részecskék_03um); String PM05 = Karakterlánc (adat.részecskék_05um); String PM10 = Karakterlánc (adat.részecskék_10um); String PM25 = Karakterlánc (adat.részecskék_25um); String PM50 = Karakterlánc (adat.részecskék_50um); String PM100 = Karakterlánc (adat.részecskék_100um); Karakterlánc PMS10 = Karakterlánc (adat.pm10_standard); String PMS25 = Karakterlánc (adat.pm25_standard); String PMS100 = Karakterlánc (adat.pm100_standard); String Temps = String (temp);

// Ecriture des données dans le fichier texte

Fájladatok = SD.open ("donnees.txt", FILE_WRITE); data.println (Temps+""+PM03+""+PM05+""+PM10+""+PM25+""+PM50+""+PM100+""+PMS10+""+PMS25+""+PMS100+""); data.close (); }

}

boolean readPMSdata (adatfolyam *) {

if (! s-> available ()) {return false; } // Olvassunk egy bájtot, amíg el nem jutunk a speciális '0x42' kezdőbájtig, ha (s-> peek ()! = 0x42) {s-> read (); hamis visszatérés; }

// Most olvassa el mind a 32 bájtot

if (s-> available () readBytes (buffer, 32);

// készítsd el az ellenőrző összeget

for (uint8_t i = 0; i <30; i ++) {összeg+= puffer ; }

/* hibakeresés

for (uint8_t i = 2; i <32; i ++) {Serial.print ("0x"); Serial.print (puffer , HEX); Serial.print (","); } Sorozat.println (); */ // Az adatok endian'd -ben érkeznek, ez megoldja, így minden platformon működik uint16_t buffer_u16 [15]; for (uint8_t i = 0; i <15; i ++) {buffer_u16 = puffer [2 + i*2 + 1]; puffer_u16 + = (puffer [2 + i*2] << 8); }

// szép struktúrába rakni:)

memcpy ((void *) & data, (void *) buffer_u16, 30);

if (összeg! = adat.ellenőrző összeg) {

Serial.println ("Ellenőrzőösszeg hiba"); hamis visszatérés; } // siker! return true; }

// Converti le numéro de jour en jour /! / La semaine commence un dimanche

String donne_jour_semaine (uint8_t j) {switch (j) {case 0: return "DIM"; 1. eset: "LUN" visszaadása; 2. eset: "MAR" visszaadása; 3. eset: "MER" visszaadása; 4. eset: "JEU" visszaadása; 5. eset: "VEN" visszaadása; 6. eset: "SAM" visszaadása; alapértelmezett: return ""; }}

// affiche la date et l'heure sur l'écran

void affiche_date_heure (DateTime datetime) {// Dátum String jour = donne_jour_semaine (datetime.dayOfTheWeek ()) + "" + Vers2Chiffres (datetime.day ()) + "/" + Vers2Chiffres (datetime.month ()) + "/" + Karakterlánc (datetime.year (), DEC); // heure String heure = ""; heure = Vers2Chiffres (datetime.hour ()) + ":" + Vers2Chiffres (datetime.minute ()) + ":" + Vers2Chiffres (datetime.second ());

Serial.print (jour); Serial.print (""); Soros.nyomtatás (heure); //Serial.print (""); Fájladatok = SD.open ("donnees.txt", FILE_WRITE); data.print (jour + "" + heure + ""); data.close ();

tft.setCursor (2, 120);

tft.setTextColor (ST7735_GREEN); tft.setTextSize (1); tft.print ("dátum"); tft.setTextColor (ST7735_YELLOW); tft.print (jour); tft.setTextColor (ST7735_GREEN); tft.setCursor (2, 130); tft.print ("heure"); tft. setTextColor (ST7735_YELLOW); tft.print (heure);

késleltetés (500);

}

// permet d'afficher les nombres sur deux chiffres

String Vers2Chiffres (byte nombre) {String resultat = ""; if (nombre <10) resultat = "0"; return resultat += Karakterlánc (nombre, DEC); }

3. lépés: MIT App Inventor 2 program

ez az MIT app feltaláló kód blokkja

4. lépés: AZ EREDMÉNY

itt a videó az eredményről