Airduino: Ufuatiliaji wa Ubora wa Hewa ya rununu: Hatua 5

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Karibu katika mradi wangu, Airduino. Naitwa Robbe Breens. Ninasoma teknolojia ya media titika na mawasiliano huko Howest huko Kortrijk, Ubelgiji. Mwisho wa muhula wa pili, tunapaswa kutengeneza kifaa cha IoT, ambayo ni njia nzuri ya kuleta pamoja stadi zote za maendeleo zilizopatikana hapo awali ili kuunda kitu muhimu. Mradi wangu ni mfuatiliaji wa ubora wa hewa anayeitwa Airduino. Inapima mkusanyiko wa vitu vya chembe hewani na kisha kuhesabu AQI (Kiwango cha Ubora wa Hewa). AQI hii inaweza kutumiwa kuamua hatari za kiafya, ambazo husababishwa na mkusanyiko wa chembechembe hewani, na hatua ambazo zinapaswa kuchukuliwa na serikali za mitaa kulinda raia wao dhidi ya hatari hizi za kiafya.

Pia ni muhimu kutambua kwamba kifaa ni cha rununu. Hivi sasa, kuna maelfu ya vifaa vya ufuatiliaji wa ubora wa hewa kote Uropa. Wana shida kubwa kwao kwa sababu hawawezi kuhamishwa mara bidhaa zitakapokuwa mkondoni. Kifaa cha rununu huwezesha kipimo cha ubora wa hewa katika maeneo anuwai, na hata wakati wa kusonga (mtindo wa mtazamo wa barabara ya google). Inasaidia pia huduma zingine, kutambua shida ndogo za hali ya hewa ya ndani (kama barabara isiyo na hewa nzuri) kwa mfano. Kutoa thamani kubwa katika kifurushi kidogo ndio hufanya mradi huu uwe wa kufurahisha.

Nilitumia Arduino MKR GSM1400 kwa mradi huu. Ni bodi rasmi ya Arduino iliyo na moduli ya u-blox inayowezesha mawasiliano ya rununu ya 3G. Airduino inaweza kushinikiza data iliyokusanywa kwenye seva wakati wowote na kutoka mahali popote. Pia, moduli ya GPS inaruhusu kifaa kujipatia na kupima vipimo geolocate.

Kupima mkusanyiko wa PM (chembe), nilitumia usanidi wa sensorer ya macho. Sensor na boriti ya mwanga hukaa kwa pembe kwa kila mmoja. Wakati chembe zinapita mbele ya nuru, taa zingine huonekana kuelekea kwenye sensa. Sensor husajili mapigo kwa muda mrefu kama chembe inaonyesha mwanga kwa sensor. Ikiwa hewa inakwenda kwa kasi thabiti, urefu wa kunde hii inatuwezesha kukadiria kipenyo cha chembe. Aina hizi za sensorer hutoa njia nzuri sana ya kupima PM. Pia ni muhimu kutambua kwamba mimi hupima aina mbili tofauti za PM; Chembe ambayo ina kipenyo kidogo kuliko 10 µm (PM10), na kipenyo kidogo kuliko 2.5 µm (PM2, 5). Sababu wanajulikana ni kwamba kadiri jambo la chembe inavyozidi kuwa ndogo, hatari za kiafya huwa kubwa. Chembe ndogo zitapenya kwenye mapafu kwa kina, ambayo inaweza kusababisha uharibifu zaidi. Mkusanyiko mkubwa wa PM2, 5, kwa hivyo, itahitaji hatua zaidi au tofauti kuliko kiwango cha juu cha PM10.

Nitakuonyesha hatua kwa hatua jinsi nilivyounda kifaa hiki katika chapisho hili la Maagizo

Hatua ya 1: Kukusanya Sehemu

Kwanza, tunapaswa kuhakikisha kuwa tuna sehemu zote zinazohitajika kuunda mradi huu. Chini unaweza kupata orodha ya vifaa vyote ambavyo nilitumia. Unaweza pia kupakua orodha ya kina zaidi ya vifaa vyote chini ya hatua hii.

• Arduino MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Raspberry pi 3 + 16GB micro sd-kadi
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• Transistor ya BD648
• 2 x pi-shabiki
• Upinzani wa 100 Ohm
• Kamba za jumper

• 3.7V adafruit Li-Po inayoweza kuchajiwa tena

• Antena ya Dipole GSM
• Antena ya GPS isiyo na maana

Kwa jumla nilitumia karibu € 250 kwenye sehemu hizi. Kwa kweli sio mradi wa bei rahisi.

Hatua ya 2: Kuunda Mzunguko

Niliunda PCB (bodi ya mzunguko iliyochapishwa) kwa mradi huu kwa tai. Unaweza kupakua faili za kerber (faili ambazo zinatoa maagizo kwa mashine ambayo itaunda PCB) chini ya hatua hii. Basi unaweza kutuma faili hizi kwa mtengenezaji wa PCB. Ninapendekeza sana JLCPCB. Unapopata bodi zako unaweza kuzigeuza vifaa kwa urahisi ukitumia skimu ya umeme hapo juu.

Hatua ya 3: Kuingiza Hifadhidata

Sasa ni wakati wa kuunda hifadhidata ya sql ambapo tutaokoa data iliyopimwa.

Nitaongeza dampo la sql chini ya hatua hii. Utalazimika kusanikisha mysql kwenye pi ya Raspberry kisha ulete dampo. Hii itaunda hifadhidata, watumiaji na meza kwako.

Unaweza kufanya hivyo kwa kutumia mteja wa mysql. Ninapendekeza Workbench ya MySQL. Kiungo kitakusaidia kufunga mysql na kuagiza dampo la sql.

Hatua ya 4: Kufunga Nambari

Unaweza kupata nambari kwenye github yangu au pakua faili iliyoambatishwa na hatua hii.

Itabidi:

weka apache kwenye pi ya raspberry na uweke faili za mbele kwenye folda ya mizizi. Kiolesura hicho kitapatikana kwenye mtandao wako

• Sakinisha vifurushi vyote vya chatu ambavyo vinaingizwa kwenye programu ya nyuma. Kisha utaweza kuendesha nambari ya nyuma na mkalimani wako mkuu wa chatu au moja halisi.
• Bandari mbele bandari 5000 ya pi yako raspberry ili arduino iweze kuwasiliana na backend.
• Pakia nambari ya arduino kwa arduino. Hakikisha unabadilisha anwani za Ip na maelezo ya mwendeshaji wa mtandao wa SIM-kadi yako.

Hatua ya 5: Kuunda Kesi

Kwa kesi hiyo, jambo muhimu zaidi ni kwamba inaruhusu mtiririko mzuri wa hewa kupitia kifaa. Hii ni wazi inahitajika kuhakikisha kuwa vipimo vilivyofanywa kwenye kifaa vinawakilishwa kwa hewa nje ya kifaa. Kwa sababu kifaa kimekusudiwa kutumiwa nje, lazima pia kiwe uthibitisho wa mvua.

Ili kufanya hivyo nilitengeneza mashimo ya hewa chini ya kesi hiyo. Mashimo ya hewa pia yamegawanywa katika sehemu tofauti kutoka kwa umeme. Hii inafanya hivyo maji lazima yaende juu (ambayo hayawezi) kufikia umeme. Nililinda mashimo ya bandari ya USB ya arduinos na mpira. Ili iweze kujifunga yenyewe wakati haitumiki.