Arduino Air Monitor Shield. Viva em um ambiente seguro .: 5 etapas (com fotos)

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

Olá, Neste Instructabe vou fazer um escudo de monitoramento do ar para o arduino. Que pode detectar o vazamento de GLP e a concentração de CO2 em nossa atmosfera. E também emite um sinal sonoro, uma campainha liga o LED e o exaustor sempre que o GLP é detectado ou a concentração de CO2 aumenta. Como isso foi feito para funcionar em casa, não precisa ser precisa, mas deve significar algo completo e deve ser adequado para nossa aplicação. Como eu estava usando isso para ligar o exaustor quando havia qualquer vazamento de gás GLP ou aumento do nível de CO2 e outros gases prejudiciais. O objetivo era proteger o estado de saúde dos familiares e prevenir os perigos que podem ser causados pelo vazamento do gás GLP.

Etapa 1: Reúna as peças !!!!

Reúna essas partes: Partes principais1. Arduino Uno.2. 16x2 lcd display.3. MQ2.4. MQ135.5. RELÉ 12v (classificação atual de acordo com as especificações do exaustor).6. Fonte de alimentação de 12 volts (para módulo de relé). Peças comuns1. Cabeçalhos masculinos e femininos.2. Dot PCB.3. Buzzer.4. LEDs.5. Resistores (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. Transistor NPN. (2n3904) 7. Caixa 8. alguns fios.9. Dc jack.let's do it !!!!!.

Etapa 2: Profundamente nos sensores de gás MQ

Vamos conhecer os sensores de gás da série MQ. Os sensores de gás da série MQ possuem 6 pinos, sendo 2 deles aquecedores e os outros 4 pinos sensores, cuja resistência depende da concentração dos diversos gases de acordo com sua camada sensível. Os pinos H1, H2 do aquecedor estão conectados a 5 volts e aterramento (polaridade não importa). Pinos do sensor A1, A2 e B1, B2 Use qualquer um A ou B. (No esquema ambos são usados, não é necessário).conecte A1 (ou B1) a 5 volts e A2 (ou B2) a RL (que está conectado ao terra). A2 (ou B2) é a saída analógica que deve ser conectada à entrada analógica do Arduino. a resistência dos pinos do sensor varia com a mudança na concentração de gases, a voltagem através do RL muda, que é a entrada analógica para o arduino. Analisando o gráfico dos sensores fornecidos na folha de dados, podemos converter essa leitura analógica em concentrações dos gases. Esses sensores precisam ser aquecidos por 24 horas a 48 horas para obter leituras estabilizadas. (O tempo de aquecimento é mostrado como tempo de pré-aquecimento na folha de dados) A precisão não pode ser alcançada sem calibração adequada, mas para nossa aplicação não é necessária.de uma olhada nestas fichas de dados.https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2: Como em o R6 esquemático acima é o RL para MQ2. A planilha de dados de MQ2 sugere que RL esteja entre 5K ohms e 47K ohms. É sensível a gases como: LPG, Propano, CO, H2, CH4, Álcool. aqui, ele será usado para detectar LPG. Qualquer outro sensor MQ que seja sensível ao LPG pode ser usado como: MQ5 ou MQ6. MQ135: De acordo com o esquema acima, R4 é o RL para MQ135. A planilha de dados sugere que RL esteja entre 10K ohms e 47K ohms. É sensível a gases como: CO2, NH3, BENZENE, Fumaça etc., aqui, ele é usado para detectar Concentração de CO2.

Etapa 3: Fazendo e calculando

Construa seus circuitos de acordo com os esquemas. Em meus circuitos você pode ver os módulos de sensores de gás. Modifiquei seus circuitos para o esquema acima. Deixe os sensores aquecer por 24 a 48 horas, de acordo com o tempo de pré-aquecimento. enquanto esse tempo permite analisar o gráfico do MQ135 para obter a equação para CO2. Olhando para o gráfico, podemos dizer que i é um gráfico log-log. para esses gráficos, a equação do gráfico é dada por: log (y) = m * log (x) + c onde, x é o valor ppm y é a razão de Rs / Ro.m é a inclinação.c é a interceptação y. Para encontrar a inclinação "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) tomando os pontos na linha de CO2, a inclinação média da linha é -0,370955166. Para encontrar a interceptação Y "c": c = log (Y) - m * log (x) considerando o valor m na equação e tomando os valores X e Y do gráfico. obtemos c médio igual a 0,7597917824 A equação é: log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + entupimento (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10 ^ {[log (Rs / Ro) - c] / m} Calculando R0: nós sabemos disso, VRL = V * RL / RT.onde, VRL é a queda de tensão através do resistor RLV é a tensão aplicada. RL é o resistor (veja o diagrama). RT é a resistência total. Em nosso caso, VRL = tensão através de RL = analógico leitura do arduino * (5/1023). V = 5 voltsRT = Rs (consulte a folha de dados para saber sobre Rs). + RL. Portanto, Rs = RT-RL da equação- VRL = V * RL / RT. RT = V * RL / VRL.and Rs = (V * RL / VRL) -RL sabemos que, a concentração de CO2 é de 400 ppm atualmente na atmosfera. Então, usando a equação log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + cwe obtemos Rs / Ro = 10 ^ {[- 0,370955166 * log (400)] + 0,7597917824} Rs / Ro = 0,6230805382.que dá Ro = Rs / 0,623080532.use o código "para obter Ro" e também observe o valor de V2 (ao ar livre). e também anote o valor de R0. I programado de forma que Ro, V1 e V2 sejam exibidos tanto no monitor serial quanto no LCD (porque não quero manter meu PC ligado até que as leituras se estabilizem).

Etapa 4: O Código …

aqui está o link para baixar os códigos do GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

O programa é muito simples e de fácil compreensão. No código "to_get_R0". Descrevi a saída analógica do MQ135 como sensorValue. RS_CO2 é o RS do MQ135 em 400 ppm CO2, que é a concentração atual do CO2 na atmosfera. R0 é calculado usando a fórmula derivada na etapa anterior. Sensor1_volt é a conversão de saída anolog de MQ135 em voltagem.sensor2_volt é a conversão da saída analógica de MQ2 em voltagem. Estes são exibidos no monitor LCD e Serial. No código "AIR_MONITOR" Após adicionar a biblioteca LCD, começamos definindo as conexões do buzzer, led, MQ2, MQ135, Relay. Em seguida, na configuração, definimos se os componentes conectados são de entrada ou saída e também há estados (ou seja, alto ou baixo). Em seguida, iniciamos a exibição de LCD e fazemos com que ela seja exibida como "Arduino Uno Air Monitor Shield "por 750 mili segundos com um bipe de campainha e LED. Em seguida, configuramos todos os estados de saída para baixo. Em loop Primeiro definimos todos os termos que usamos na fórmula de cálculo que eu disse na etapa anterior. Em seguida, implementamos essas fórmulas para obter a concentração de CO2 em ppm. Defina o valor de R0 nesta seção. (Que eu disse para anotar enquanto executa o código anterior). em seguida, exibimos a concentração de CO2 no LCD. usando a função "if", usamos o limite para o valor de ppm que usei como 600 ppm. e também para a tensão MQ2 que usamos função "if" para definir o limite para ele. fazemos o buzzer, led, relé para ir alto por 2 segundos quando a função if for satisfeita e também fazemos o LCD exibir o GLP como Detectado quando a tensão do MQ2 é superior ao limite limite. Defina seu limite para a tensão de MQ2 que você anotou durante o código anterior como V2. (Defina esse valor ligeiramente superior). Depois disso, definiremos a função "else" e atrasaremos o loop por 1 segundo. Em vez de usar Delay para defina a saída alta por 2 segundos na função if, é bom usar um temporizador simples. Se alguém puder modificar o atraso em temporizador no código, você é sempre bem-vindo e me informe na seção de comentários.

Etapa 5: Funciona !!!!!!

Aqui está o vídeo para demonstrar que está funcionando.

desculpe, não pude mostrar o relé no vídeo.

você pode notar que a concentração de CO2 aumenta loucamente porque os gases liberados do isqueiro também afetam o MQ135, que é sensível a outros gases também, mas não se preocupe, ele voltará ao normal após alguns segundos.