Takie urządzenie może pomóc kontrolować jakość powietrza, a także ostrzegać właściciela o wycieku gazu lub obecności gazów palnych. Dla dodatkowej funkcjonalności detektor zawiera czujnik wilgotności i temperatury. Ta mini-stacja będzie w stanie wykryć wszystkie główne zanieczyszczenia atmosferyczne (tlenek węgla, tlenek azotu, dwutlenek siarki, ozon i cząstki stałe), z wyjątkiem dwutlenku siarki.
Ponieważ stosowane czujniki mają różne ceny, a ich parametry różnią się od siebie, ich kalibracja odbyła się dla autora przy znanych stężeniach gazu.
Materiały:
- Arduino Nie
- zasilanie 5 V.
- Tarcza LCD RGB 16x2 Tarcza LCD
- Czujnik gazu MiSC-2614 (ozon)
- Czujnik gazu MQ-9
- Czujnik wilgotności i temperatury Keyes DHT11
- Czujnik cząstek stałych Shinyei PPD42
- Czujnik gazu MQ-2
- Czujnik gazu MiCS-2714 (NO2)
- Dostęp do drukarki 3D (w przypadku możesz użyć istniejącego plastikowego lub drewnianego pudełka)
- deska do krojenia chleba
- wentylator 5 V.
- Przewody kalibru 24 (0,511 mm) 10–15 szt.
Obwód elektryczny:
Ten schemat pokazuje ogólny schemat działania urządzenia, aby przedstawić, czym jest ten detektor. Autor prosi o zwrócenie uwagi na fakt, że większość portów z czujnikami można zmienić, ale następnie trzeba zmienić kod programu.
Pierwszy krok Czujnik cząstek stałych.
Dwa czujniki Shinyei PPD42 służą do gromadzenia danych cząstek stałych.
Każdy z nich ma dwa wyjścia: lewy żółty dla małych cząstek stałych i drugi dla dużych cząstek. Wyjścia zostaną podłączone do Ardiuno przy napięciu zasilania 5 V, jak pokazano na schemacie ogólnym.
Każdy z czujników wykorzystuje diodę LED i fotodiodę do pomiaru stężenia cząstek w powietrzu.
Krok drugi Płytka czujnika gazu.
Poniżej znajduje się schemat płytki drukowanej czujników gazu i temperatury z wilgotnością. Autor samodzielnie stworzył płytkę drukowaną i poleca także tym, którzy będą zaangażowani w ten projekt, i zauważa, że płytka drukowana może różnić się fizycznie od pokazanej na schemacie.
Krok trzeci Czujniki NO2 i ozonu.
W domowej roboty używają czujników montowanych powierzchniowo MiCS-2614 i MiCS-2714, wykrywają ozon i dwutlenek ozonu w powietrzu.
Każdy czujnik w elemencie czujnikowym wykorzystuje wewnętrzny rezystor. Schemat pokazuje położenie rezystora pomiarowego między zaciskami K i G. Do określenia ich prawidłowego położenia zastosowano omomierz. Rezystancja rezystora mieści się w kiloomach.Czujniki mają również element grzejny między zaciskami H i A, który utrzymuje temperaturę elementu czujnikowego. Element grzewczy ma rezystancję 50–60 kOhm.
Ponadto rezystory 82 kOhm i 131 kΩ są instalowane szeregowo z elementami czujnikowymi na płycie chlebowej.
Czwarty krok. Czujniki gazu.
Autor wykorzystuje czujniki gazu MQ-2 i MQ-9, które mierzą toksyczne gazy. Czujniki wykorzystują rezystor wrażliwy na gaz do wykrywania toksycznych gazów, a ich element grzejny ustawia i utrzymuje żądaną temperaturę czujnika.
Czujniki są instalowane zgodnie z układem płytki drukowanej. Czujnik MQ-2 jest podłączony pinem A do zasilacza 5V, pinem G do masy, pinem S do masy poprzez rezystor 47 kΩ. Czujnik MQ-9 jest podłączony w nieco inny sposób: pin A do tranzystora, B do zasilania 5 V, pin G do ziemi i pin S do ziemi poprzez rezystor 10 kΩ.
Krok piąty Czujnik wilgotności i temperatury.
Ten czujnik jest koniecznością, ponieważ monitorowanie wilgotności i temperatury jest bardzo ważnym elementem w określaniu stężeń gazu. Zwiększone wartości wilgotności i temperatury znacznie wpłyną na dokładność pomiarów, ponieważ oba te parametry można monitorować za pomocą jednego czujnika. Jego połączenie jest następujące: lewy zacisk jest podłączony do zasilania, środkowy zacisk jest wyjściem sygnałowym, a prawy zacisk jest podłączony do masy. Sygnał z tego czujnika zostanie wysłany do portu cyfrowego Arduino.
Krok szósty Wentylator i zasilacz.
Jeśli spojrzysz na schemat całego projektu, zobaczysz, że używane jest tylko jedno napięcie wejściowe 5 V. Ten domowy produkt wykorzystuje zwykłą kartę sieciową. Aby zapewnić prawidłowe działanie urządzenia i zapobiec przegrzaniu, zastosowano wentylator skrzynkowy 5 V.
Siódmy krok. Body.
Obudowa może być wykonana z improwizowanych materiałów, takich jak drewno, metal, plastik. Autor użył drukarki 3D, plik do wydruku znajduje się na dole artykułu.
Krok ósmy. Kod programu
Kod do wyodrębniania danych z detektora znajduje się pod artykułem. Kod drukuje na monitorze wartości czujnika, sygnały Shinyei PPD42 i odczyty wilgotności wraz z temperaturą. Ponadto dane są wyświetlane na wyświetlaczu LCD.
Do działania urządzenia załadowane są biblioteki czujnika wilgotności i ekranu LCD.
