Analisador de qualidade do ar móvel: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Neste artigo, você encontrará um tutorial sobre como construir um analisador de qualidade do ar. O analisador é dedicado a ser colocado no carro durante o trajeto, para que possamos construir um banco de dados online reunindo todas as informações sobre a qualidade do ar por local.

Para realizá-lo, utilizamos os seguintes itens de hardware:

- STM32: NUCLEO-N432KC

- sensor de gás multicanal: Grove 101020088

- sensor óptico de poeira - GP2Y1010AU0F

- sensor de umidade e temperatura: DHT11

- módulo wisol: SFM10R1

E os seguintes softwares:

- Mbed

- Ubidots

- Altium

Etapa 1: Desenvolvimento de código

Em primeiro lugar, usamos o Mbed para desenvolver o código de cada componente de forma independente.

Para o sensor multicanal de gás, o sensor óptico de poeira e o sensor de umidade e temperatura, usamos as bibliotecas dos sensores e simplesmente usamos as funções que traduzem dados brutos em dados exploráveis.

Para o sensor de densidade de poeira, precisávamos acender o LED interno por 0,32 ms e ler o valor 0,28 ms após ter sido ligado e, em seguida, desligar o LED por mais 9,68 ms.

Depois de testar cada sensor reunimos todos os códigos em um para obter todas as medidas impressas.

Uma vez reunidos os dados, eles são convertidos em inteiros para que possam ser codificados em hexadecimais para serem enviados na rede Sigfox. Em seguida, implementamos o módulo Wisol para estabelecer a comunicação com a rede Sigfox.

Etapa 2: Sigfox - DataBase

Uma vez que os dados são recebidos pelo Sigfox, graças a callbacks definidos, eles são redirecionados para nosso banco de dados Ubidots. Lá podemos verificar a evolução de todas as medidas ao longo do tempo.

Etapa 3: PCB

Uma vez que a placa está funcional no LABDEC, foi necessário transferi-la para uma placa de circuito impresso PCB. Para o efeito, estão disponíveis vários softwares e plataformas para o fazer. Usamos o software Altium por sua simplicidade e eficiência. Altium oferece criação de esquema de PCB e impressão e solda com componentes.

Aqui explicamos em várias etapas o tutorial de criação do circuito eletrônico.

PASSO 1: A criação do esquema.

Em primeiro lugar, você deve baixar as bibliotecas que permitem a obtenção do cartão nucleo, ele está disponível no link:

Você pode então criar o esquema adicionando o NÚCLEO e conectá-lo aos componentes, GPS, Sensor de gás …

ETAPA 2: Conversão para PCB

Converta seu esquema de PCB em um PCB real. Quando terminar coloque os componentes e o NÚCLEO para que seja mais fácil de conectar, os cabos de conexão devem cruzar o mínimo possível.

Este método irá garantir que apenas uma camada de fiação seja usada. preferencialmente a camada inferior, (é melhor aumentar o tamanho das conexões para 50mil para não haver quebra ou falta de fluidez elétrica).

PASSO 3: Impressão do PCB.

Depois que as etapas 1 e 2 forem concluídas, você terá esta janela em seu projeto Altium.

Em seguida, você deve criar um Gerber Files, esta etapa é detalhada no link:

Etapa 4: Montagem

Finalmente, após soldar os conectores de encaixe colocamos nosso circuito em uma caixa deixando os sensores do lado de fora para que fiquem no ar ambiente.