Escudo de monitor de aire Arduino. Viva en un entorno seguro: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola, En este Instructabe voy a hacer un escudo de monitoreo de aire para arduino. Que puede detectar fugas de GLP y concentración de CO2 en nuestra atmósfera. Y también emite un pitido, un zumbador enciende el LED y el extractor de aire cada vez que se detecta GLP o aumenta la concentración de CO2. Como esto fue hecho para ser un trabajo en casa, no necesita ser exacto, pero debería tener un significado completo y debería ser adecuado para nuestra aplicación. Ya que estaba usando esto para encender el ventilador de escape cuando había una fuga de gas LPG o un aumento del nivel de CO2 y otros gases nocivos. Esto fue para proteger la condición de salud de los miembros de la familia y prevenir los peligros que pueden ser causados por fugas de gas LPG. Empecemos.

Paso 1: ¡Reúna las piezas

Reúna estas partes: Partes principales 1. Arduino Uno.2. Pantalla lcd 16x2 3. MQ2.4. MQ135.5. RELÉ 12v (corriente nominal de acuerdo con las especificaciones de su extractor de aire) 6. Fuente de alimentación de 12 voltios (para módulo de relé) Partes comunes 1. Encabezados masculinos y femeninos 2. PCB de puntos 3. Zumbador 4. LEDs 5. Resistencias (R1 = 220, R2, R3 = 1k) 6. Transistor NPN. (2n3904) 7. Caja de cerramiento 8. algunos cables 9. Dc jack, hagámoslo !!!!!.

Paso 2: Profundice en los sensores de gas MQ

Conozcamos los sensores de gas de la serie MQ, los sensores de gas de la serie MQ tienen 6 pines, de los cuales 2 son calentadores y otros 4 son pines de sensor, cuya resistencia depende de la concentración de los distintos gases según su capa sensible.. Las clavijas del calentador H1, H2 están conectadas a 5 voltios y tierra (la polaridad no importa). Pines del sensor A1, A2 y B1, B2 Use cualquiera de A o B (en el esquema se usan ambos, no es necesario).conecte A1 (o B1) a 5 voltios y A2 (o B2) a RL (que está conectado a tierra). A2 (o B2) es la salida analógica que debe conectarse a la entrada analógica del Arduino. La resistencia de los pines del sensor varía con el cambio de concentración de gases, el voltaje a través del RL cambia, cuál es la entrada analógica para el arduino. Al analizar el gráfico de los sensores que se da en la hoja de datos, podemos convertir esa lectura analógica en concentraciones de los gases.. Estos sensores deben calentarse durante 24 horas a 48 horas para obtener lecturas estabilizadas (el tiempo de calentamiento se muestra como tiempo de precalentamiento en la hoja de datos) No se puede lograr la precisión sin una calibración adecuada, pero para nuestra aplicación no es necesaria. Eche un vistazo a estas hojas de datos.https://www.google.co.in/url? sa = t & rct = j & q = & esrc = s &… https://raw.githubusercontent.com/SeeedDocument/Gr…MQ2: Como en El esquema anterior R6 es el RL para MQ2. La hoja de datos de MQ2 sugiere que RL esté entre 5K ohmios y 47K ohmios. Es sensible a gases como: GLP, Propano, CO, H2, CH4, Alcohol. Aquí, se usará para detectar LPG Cualquier otro sensor MQ que sea sensible al LPG se puede utilizar como: MQ5 o MQ6. MQ135: Según el esquema anterior, R4 es el RL para MQ135. La hoja de datos sugiere que RL esté entre 10K ohmios y 47K ohmios. Es sensible a gases como: CO2, NH3, BENCENO, humo, etc., aquí, se usa para detectar Concentración de CO2.

Paso 3: Elaboración y cálculo

Construye tus circuitos según los esquemas. En mis circuitos puedes ver los módulos de sensores de gas. Modifiqué sus circuitos al esquema anterior. Deje que los sensores se calienten durante 24 horas a 48 horas de acuerdo con el tiempo de precalentamiento. mientras que ese tiempo analicemos el gráfico del MQ135 para obtener la ecuación del CO2. Al mirar el gráfico, podemos decir que i es un gráfico log-log. Para tales gráficos, la ecuación del gráfico está dada por: log (y) = m * log (x) + c donde, x es el valor de ppm y es la razón de Rs / Ro.m es la pendiente.c es la intersección en y. Para encontrar la pendiente "m": m = log (Y2) -log (Y1) / log (X2-X1) m = log (Y2 / Y1) / log (X2 / X1) tomando los puntos en la línea de CO2, la pendiente promedio de la línea es -0,370955166.: c = log (Y) - m * log (x) considerando el valor de m en la ecuación y tomando los valores de X e Y del gráfico, obtenemos el promedio de c igual a 0.7597917824 La ecuación es: log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + clog (ppm) = [log (Rs / Ro) - c] / mppm = 10 ^ {[log (Rs / Ro) - c] / m} Calculando R0: sabemos que, VRL = V * RL / RT. Donde, VRL es la caída de voltaje a través del resistor RLV es el voltaje aplicado. RL es el resistor (vea el diagrama). RT es la resistencia total. En nuestro caso, VRL = voltaje a través de RL = analógico lectura del arduino * (5/1023). V = 5 voltios RT = Rs (consulte la hoja de datos para conocer los Rs). + RL. Por lo tanto, Rs = RT-RL de la ecuación- VRL = V * RL / RT. RT = V * RL / VRL. Y Rs = (V * RL / VRL) -RL sabemos que la concentración de CO2 es de 400 ppm actualmente en la atmósfera, por lo que al usar la ecuación log (Rs / Ro) = m * log (ppm) + c obtenemos Rs / Ro = 10 ^ {[- 0.370955166 * log (400)] + 0.7597917824} Rs / Ro = 0.6230805382. lo que da Ro = Rs / 0.623080532. use el código "para obtener Ro" y también anote el valor de V2 (al aire libre). y también anote el valor de R0. I programé de tal manera que Ro, V1 y V2 se muestren tanto en el monitor en serie como en la pantalla LCD (porque no quiero mantener mi PC encendida hasta que las lecturas se estabilicen).

Paso 4: El Código ……

aquí está el enlace para descargar códigos de GitHub.https://github.com/ManojBR105/Arduino-Air-Monitor

El programa es muy simple y se puede entender fácilmente. En el código "to_get_R0". He descrito la salida analógica del MQ135 como sensorValue. RS_CO2 es el RS del MQ135 en 400 ppm de CO2, que es la concentración actual de CO2 en la atmósfera. R0 se calcula utilizando la fórmula derivada en el paso anterior. Sensor1_volt es la conversión de salida anológica de MQ135 en voltaje. sensor2_voltio es la conversión de la salida analógica de MQ2 en voltaje. Estos se muestran tanto en el monitor LCD como en el monitor serial. En el código "AIR_MONITOR" Después de agregar la biblioteca LCD. zumbador, led, MQ2, MQ135, relé. A continuación, en la configuración, definimos si los componentes conectados son de entrada o salida y también hay estados (es decir, alto o bajo). Luego, comenzamos la pantalla LCD y hacemos que se muestre como "Arduino Uno Air Monitor Shield "durante 750 milisegundos con un pitido de zumbador y LED. Luego establecemos todos los estados de salida en bajo. En bucle Primero definimos todos los términos que usamos en la fórmula de cálculo que dije en el paso anterior, luego implementamos esas fórmulas para obtener la concentración de CO2 en ppm, defina su valor R0 en esta sección. abajo mientras ejecutamos el código anterior). Luego mostramos la concentración de CO2 en la pantalla LCD. usando la función "si" usamos el límite de umbral para el valor de ppm que he usado como 600 ppm. y también para el voltaje MQ2 que usamos Función "si" para establecer el límite de umbral para ello. Hacemos que el zumbador, led, relé se eleve durante 2 segundos cuando se cumple la función if y también hacemos que la pantalla LCD muestre LPG como Detectado cuando el voltaje de MQ2 es mayor que el umbral límite. Defina su límite de umbral para el voltaje de MQ2 que anotó durante el código anterior como V2. (Establezca este valor ligeramente más alto que ese valor). Después de esto, definiremos la función "else" y demoraremos el bucle durante 1 segundo. En lugar de usar Delay para establezca la salida alta durante 2 segundos en la función if, es bueno usar un temporizador simple. Si alguien pudiera modificar el retraso en el temporizador en el código, siempre es bienvenido y hágamelo saber en la sección de comentarios.

Paso 5: ¡¡¡¡¡Funciona !!!!!!

Aquí está el video para demostrar que está funcionando.

Lo siento, no pude mostrar el relevo en el video.

puede notar que la concentración de CO2 aumenta locamente porque los gases liberados del encendedor también tienen un efecto en el MQ135, que también es sensible a otros gases, pero no se preocupe, volverá a la normalidad después de unos segundos.