Ammiakni aniqlash to'plamini qanday qilish kerak: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Bu qo'llanmada biz sizga ammiak kontsentratsiyasini o'lchash uchun ammiak sensorlar, arduino va malinadan qanday foydalanishni ko'rsatamiz va havoda oqish yoki juda yuqori konsentratsiya bo'lsa ogohlantirishlar beramiz!

Bu loyiha bizning maktab loyihamiz, aslida maktabimiz kimyoviy laboratoriyasi havodagi ammiak kontsentratsiyasi juda yuqori ekanligini aniqlash tizimini xohlagan. Laboratoriyada kimyoviy laboratoriya qopqog'i bor va talabalar kimyoviy bug'larni so'rib olish uchun kaputni yoqishlari kerak. Ammo agar ular kaputni yoqishni unutib qo'ysalar, laboratoriya ichida zaharli bug'lar tarqalishi mumkin. Agar bu ammiak (bu zaharli gazlardan biri) bu kaputdan tashqarida sezilsa, bu mas'ul o'qituvchiga ogohlantirish olish imkonini beradi.

1 -qadam: materiallar

Ushbu loyiha uchun sizga kerak bo'ladi:

- 2x MQ-137 ammiak sensori (yoki xohlaganingizcha)

- 1x Arduino Uno (bitta ketma -ket portga ega)

- 1x Genuino Mega 2560 (yoki 2 yoki undan ortiq ketma -ket portli boshqa platalar)

- 2x HC-05 Bluetooth modullari

- 1x Raspberry Pi 3B modeli

- 1x batareya 9V

- simlar, kabellar va rezistorlar

2 -qadam: Sensorlardan ma'lumotlarni olish

Sensorlar arduino Uno -ga ulangan.

Ushbu dasturni amalga oshirish uchun sensorni quvvat bilan ta'minlash kerak. Buning uchun 5V va arduino kartasining massasi ishlatiladi. Bundan tashqari, analogli A0 sensori tomonidan berilgan qarshilik qiymatini tiklashga imkon beradi. Bundan tashqari, Arduino quvvatlanadi

Afsuski, bu sensorlar ammiak kontsentratsiyasiga mutanosib chiziqli chiqishni ta'minlamaydi. Bu sensorlar elektrokimyoviy hujayradan yasalgan bo'lib, kontsentratsiyaga bog'liq qarshilikni o'zgartiradi. Qarshilik kontsentratsiya bilan ortadi.

Bularning asosiy muammosi shundaki, ular har xil turdagi gazlarni o'lchash uchun qilingan va elektrokimyoviy hujayra g'alati reaksiyaga kirishadi. Masalan, suyuq ammiakning bir xil namunasi uchun ikkala datchik har xil chiqishni ta'minlaydi. Ular ham ancha sekin.

Qanday bo'lmasin, sensorlar tomonidan berilgan qarshilik 0-5V ga, so'ngra "ppm" ga aylanadi (= millionga qism, bu gaz kontsentratsiyasini o'lchash uchun tegishli birlik), trend egri yordamida va uning tenglamasi bu sensorlarning hujjatlari.

3 -qadam: Bluetooth orqali ma'lumotlarni yuborish

Datchiklarni laboratoriyaning turli joylariga o'rnatish uchun ular to'g'ridan -to'g'ri 9V batareyali Arduino kartasiga ulangan. Havodagi ammiak natijalarini Rapsberry kartasiga etkazish uchun bluetooth modullari ishlatiladi. Sensor platasiga to'g'ridan -to'g'ri ulangan birinchi karta qul deb ataladi.

Bluetooth modullaridan foydalanish uchun avval ularni sozlash kerak. Buning uchun modulning EN pinini 5V ga ulang (har 2 sekundda miltillovchi chiroq yonib turishini ko'rasiz) va modul tugmachasini bosing. Arduino -dagi bo'sh kodni kodlang va modulning RX -pinini arduino -ning TX -piniga ulang va aksincha. Shundan so'ng, ketma -ket monitorga o'ting, to'g'ri Baud tezligini tanlang (biz uchun bu 38400 Br edi) va AT yozing.

Agar ketma -ket monitorda "OK" ko'rsatilsa, siz AT rejimiga o'tdingiz. Endi siz modulni qul yoki xo'jayin sifatida o'rnatishingiz mumkin. Siz quyida AT rejimining barcha buyruqlari bilan pdf formatini topishingiz mumkin.

Quyidagi veb-sayt bluetooth moduli uchun AT rejimidagi qadamlarni ko'rsatadi:

Bluetooth moduli 4 ta arduino pinidan, 3.3V kuchlanish taqsimlagichidan, erdan, TX va RX pinlaridan foydalanadi. TX va RX pinlaridan foydalanish ma'lumotlarning kartaning ketma -ket porti orqali uzatilishini bildiradi.

Shuni unutmangki, bluetooth modulining pin RX Arduino TX piniga ulangan va aksincha.

Siz bluetooth modullarining ikkala LEDini bir -biriga ulanganingizda har 2 soniyada taxminan 2 marta miltillashini ko'rishingiz kerak.

Kvitansiya ham, jo'natish kodi ham bitta kartada amalga oshiriladi va keyin bu erga biriktiriladi.

4 -qadam: Ma'lumot olish va Raspberry Pi -ga o'tkazish

Loyihaning bu qismi arduino mega tomonidan amalga oshiriladi.

Bu karta bluetooth moduliga ulangan, ma'lumotlarni qabul qilish uchun tuzilgan va malina pi. U ustoz deb ataladi.

Bunday holda, bluetooth moduli bitta ketma -ket portdan foydalanadi va ma'lumotlar boshqa ketma -ket port yordamida malina pi ga uzatiladi. Shuning uchun bizga 2 yoki undan ortiq ketma -ket portli karta kerak bo'ladi.

Kod deyarli avvalgisiga o'xshash.

5 -qadam: Ma'lumotlarni yozish va ogohlantirish xususiyati

Malinali pi har 5 soniyada ma'lumotlarni (masalan, farq qilishi mumkin).csv fayliga yozib qo'yadi va uni sd karta sig'imi ichida saqlaydi.

Shu bilan birga, malina konsentratsiyasi unchalik yuqori emasligini tekshiradi (masalan, 10 ppm dan farq qilishi mumkin) va agar shunday bo'lsa, elektron pochta orqali ogohlantirish yuboring.

Ammo malina elektron pochtani yuborishdan oldin, unga ozgina konfiguratsiya kerak. Buning uchun "/etc/ssmtp/ssmtp.conf" fayliga o'ting va shaxsiy ma'lumotlaringizga muvofiq parametrlarni o'zgartiring. Siz quyidagi misolni topishingiz mumkin (code_raspberry_conf.py).

Asosiy kodga (blu_arduino_print.py) kelsak, u USB -ulanish porti bilan ishlash uchun "ketma -ket" kabi kutubxonalarni yoki elektron pochtani yuborish uchun "ssmtp" kutubxonasini import qilishi kerak.

Ba'zida ma'lumotlarni Bluetooth orqali yuborishda xato bo'lishi mumkin. Darhaqiqat, malina / n bilan tugagan raqam mavjud bo'lganda, faqat qatorni o'qishi mumkin. Biroq, malina ba'zan "\ r / n" yoki shunchaki "\ n" kabi boshqa narsalarni olishi mumkin. Shunday qilib, dastur o'chirilmasligi uchun biz "Ex -Except" buyrug'idan foydalandik.

Oxir -oqibat, bu faqat "agar" shartlari.

6 -qadam: ishlarni bajarish

Kerakli uskunalar:

- 220*170*85 mm bo'lgan 1 ta aloqa qutisi

- 153*110*55 mm bo'lgan 1 ta aloqa qutisi

- Yashil ertalon 500*15*15 mm

- 1,5 metrli elektr kabellari

- 2 ta bluetooth moduli

- 1 malina

- 1 Arduino Mega

- 1 Genuino

- 9V batareya

- 1 ta Raspberry / Arduino ulanish kabeli

- 2K ohmli 2 ta rezistor

- 1K ohmli 2 ta rezistor

- Lehimlash mashinasi

- burg'ulash mashinasi

- burg'ulash qismlari

- Pense kesish

- Ko'rdim

Biz ikkita elektr uzatish qutisidan boshladik, ular kesilgan. Birinchidan, sensor/emitent elementini amalga oshirish: yashil ERTALONda ishlab chiqarilgan Genuino kartasini tuzatish uchun ikkita tayanch. Keyin, ammiak sensorini qo'yish va tuzatish uchun qopqog'ini kesish kerak edi. Kabellar sensordan Genuino kartasiga ulangan. Shundan so'ng biz bluetooth modulini qutiga joylashtirdik, kabellarni lehimladik va ularni karta bilan bog'ladik. Nihoyat, 9V batareyali quvvat manbai birlashtirildi va simli ulandi. Sensor tugagach, biz qabul qilgich ustida ishlashni boshladik. Buning uchun biz avvalgidek ikkita elektron kartani (Raspberry va Arduino mega) qo'llab -quvvatlashdan boshladik. Keyin Malinadan kabellar va vilkalar uchun uyalarni kesib tashladik. Bluetooth moduli avvalgidek o'rnatildi. Keyin, ikkita elektron taxtani ventilyatsiya qilish va haddan tashqari qizib ketish xavfini oldini olish uchun qutining yuqori qismida teshiklar ochilgan. Ushbu bosqichni tugatish uchun barcha kabellar ulangan va loyihani faqat quvvatlantirish va sinovdan o'tkazish kerak.

7 -qadam: yaxshilanishlar

Yaxshilash nuqtai nazaridan, bir nechta fikrlarni ta'kidlash mumkin:

- Ko'proq ishlaydigan sensorni tanlash. Darhaqiqat, ular havoda ammiak paydo bo'lishini tezda aniqlay olmaydilar. Bunga ammiak bilan to'yinganidan so'ng, undan qutulish uchun ma'lum vaqt kerak bo'ladi.

- Loyihamiz bazasida ko'rsatilgan Bluetooth moduli bo'lgan arduino kartasi ishlatilgan. Afsuski, Genuino 101 endi Evropa bozorida mavjud emas.

Sensor joylashgan qutidagi konsentratsiyani uzluksiz bilish uchun displeyni birlashtiring

- CSV faylida saqlangan ma'lumotlardan grafikning avtomatik tuzilishini ta'minlang.