Jinsi ya Kutengeneza Kitengo cha Kugundua Amonia: Hatua 8

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Katika mafunzo haya tutakuonyesha jinsi ya kutumia sensorer za amonia, arduino na rasipberry kupima mkusanyiko wa amonia na kutoa arifu ikiwa kuna uvujaji au mkusanyiko mkubwa hewani!

Mradi huu ni mradi wetu wa shule, kwa kweli maabara ya kemikali ya shule yetu ilitaka mfumo wa kugundua ikiwa mkusanyiko wa amonia angani ulikuwa juu sana. Kwenye maabara kuna kofia ya maabara ya kemikali, na wanafunzi wanahitaji kuwasha hood hizo ili kunyonya mvuke za kemikali. Lakini ikiwa watasahau kuwasha hood, mvuke zenye sumu zinaweza kuenea ndani ya maabara. Mfumo huu utamruhusu mwalimu anayewajibika kupata tahadhari ikiwa Amonia (ambayo ni gesi moja yenye sumu) inapogundulika nje ya kofia hizo.

Hatua ya 1: Vifaa

Kwa mradi huu utahitaji:

- 2x Sura ya Amonia MQ-137 (au kadri unavyotaka)

- 1x Arduino Uno (ina bandari moja ya serial)

- 1x Genuino Mega 2560 (au bodi zingine zilizo na bandari 2 au zaidi za serial)

- 2x HC-05 moduli za Bluetooth

- 1x Raspberry Pi mfano 3B

- 1x Betri 9V

- waya, nyaya na vipinga

Hatua ya 2: Kupata Takwimu kutoka kwa Sensorer

Sensorer zimeunganishwa kwa Uno ya arduino.

Ili kugundua programu tumizi hii, sensor hii lazima ipatiwe nguvu. Ili kufanya hivyo, 5V na wingi wa kadi ya arduino hutumiwa. Kwa kuongeza, pembejeo ya Analog A0 inafanya uwezekano wa kupata tena thamani ya upinzani iliyotolewa na sensor. Kwa kuongezea, Arduino inaendeshwa

Kwa bahati mbaya, sensorer hizo hazitoi pato sawa sawa na mkusanyiko wa amonia. Sensorer hizo zimetengenezwa na seli ya elektroniki, ikibadilisha upinzani unaohusiana na mkusanyiko. Upinzani huenda juu na mkusanyiko.

Suala halisi na haya, ni kwamba hutengenezwa kupima aina tofauti ya gesi, na seli ya elektrokemikali huguswa kwa kushangaza. Kwa mfano, kwa sampuli sawa ya amonia ya kioevu, sensorer zote mbili hutoa pato tofauti. Wao pia ni polepole kabisa.

Kwa vyovyote vile, upinzani unaotolewa na kihisi hubadilishwa kuwa 0-5V na kisha "ppm" (= sehemu kwa milioni, ni kitengo kinachofaa kupima mkusanyiko wa gesi) na arduino, kwa kutumia mkondo wa mwenendo na usawa wake hutolewa kwa nyaraka za sensorer hizi.

Hatua ya 3: Kutuma Takwimu Kupitia Bluetooth

Ili kuweka sensorer katika sehemu anuwai katika maabara, zimeunganishwa moja kwa moja na bodi ya Arduino inayotumiwa na betri ya 9V. Na kuwasiliana na matokeo ya amonia hewani kwa kadi ya Rapsberry, moduli za Bluetooth hutumiwa. Kadi ya kwanza iliyounganishwa moja kwa moja na bodi ya sensorer inaitwa mtumwa.

Ili kutumia moduli za bluetooth, zinahitaji kwanza kusanidiwa. Kwa kusudi hilo, unganisha pini ya EN ya moduli kwa 5V (unapaswa kuona blinking inayoongozwa kila sekunde 2) na bonyeza kitufe kwenye moduli. Telecode nambari tupu katika arduino na unganisha pini ya RX ya moduli kwa pini ya TX ya arduino na kinyume chake. Baada ya hapo, nenda kwenye mfuatiliaji wa serial, chagua kiwango sahihi cha Baud (kwetu, ilikuwa 38400 Br) na andika AT.

Ikiwa mfuatiliaji wa serial anaonyesha "Ok" basi utaingia katika hali ya AT. Sasa unaweza kuweka moduli kama mtumwa au Mwalimu. Unaweza kupata chini ya pdf na amri yote ya hali ya AT.

Tovuti ifuatayo inaonyesha hatua zinazoenda katika hali ya AT kwa moduli yetu ya bluetooth: https://www.dsdtech-global.com/2017/08/hc-05-datas …….

Moduli ya Bluetooth hutumia pini 4 za arduino, 3.3V na mgawanyiko wa voltage, ardhi, pini za TX na RX. Kutumia pini za TX na RX inamaanisha kuwa data zinahamishwa na bandari ya serial ya kadi.

Usisahau kwamba pini RX ya moduli ya bluetooth imeunganishwa na pini ya TX ya Arduino na kinyume chake.

Unapaswa kuona vipindi vyote viwili vya moduli za Bluetooth zikipepesa mara 2 kwa kila sekunde 2 wakati zimeunganishwa.

Risiti zote na nambari ya kutuma hutambuliwa kwenye kadi moja na kuambatanishwa hapa baadaye.

Hatua ya 4: Kupokea Takwimu na Uhamisho kwenda kwa Raspberry Pi

Sehemu hii ya mradi inafanywa na mega arduino.

Kadi hii imeunganishwa kwa moduli ya Bluetooth, iliyosanidiwa kupokea data, na pi ya rasipberry. Inaitwa Mwalimu.

Katika kesi hii, moduli ya Bluetooth hutumia bandari moja ya serial, na data huhamishiwa kwenye pi ya rasipberry kwa kutumia bandari nyingine ya serial. Ndio sababu tunahitaji kadi iliyo na bandari 2 au zaidi ya serial.

Nambari hiyo ni karibu sawa na hapo awali.

Hatua ya 5: Takwimu za Uwekaji wa Magogo na Kipengele cha Tahadhari

Risiberi pi itaweka data kila sekunde 5 (kwa mfano, inaweza kutofautiana) katika faili ya.csv na kuihifadhi ndani ya uwezo wa kadi ya sd.

Wakati huo huo, kukagua rasipiberi ikiwa mkusanyiko sio juu sana (zaidi ya 10ppm kwa mfano, inaweza kutofautiana) na tuma barua pepe ya tahadhari ikiwa ni kweli.

Lakini kabla ya raspberry kutuma barua pepe, inahitaji usanidi kidogo. Kwa kusudi hili, nenda kwenye faili "/etc/ssmtp/ssmtp.conf" na ubadilishe vigezo vifuatavyo habari yako ya kibinafsi. Unaweza kupata mfano hapa chini (code_raspberry_conf.py).

Kwa kadiri nambari kuu (blu_arduino_print.py) inavyohusika, inahitaji kuagiza maktaba kama "serial" kufanya kazi na bandari ya mawasiliano ya USB au maktaba "ssmtp" kutuma barua pepe.

Wakati mwingine, kunaweza kuwa na hitilafu wakati wa kutuma data na Bluetooth. Kwa kweli, rasipberry inaweza kusoma tu laini wakati kuna nambari iliyokatishwa na / n. Walakini, rasiberi wakati mwingine inaweza kupokea kitu kingine kama "\ r / n" au tu "\ n". Kwa hivyo, ili kuzuia programu kuzima, tulitumia amri ya Jaribu - Isipokuwa.

Baada ya hapo, ni rundo tu la "ikiwa" hali.

Hatua ya 6: Kutengeneza Kesi

Vifaa vinavyohitajika:

- sanduku 1 la makutano ya 220 * 170 * 85 mm

- 1 sanduku la makutano la 153 * 110 * 55 mm

- Green ertalon 500 * 15 * 15 mm

- nyaya za umeme za mita 1.5

- moduli 2 za Bluetooth

- 1 Raspberry

- 1 Arduino Mega

- 1 Genuino

- 9v betri

- 1 kebo ya unganisho la Raspberry / Arduino

- 2 vipinzani vya 2K ohm

- vipinzani 2 vya 1K ohm

- Soldering mashine

- Mashine ya kuchimba visima

- Kuchimba visu

- Kukata koleo

- Saw

Tulianza kutoka kwenye sanduku mbili za makutano ya umeme ambayo kupunguzwa kulifanywa. Kwanza, utambuzi wa kipengele cha sensa / mtoaji: vifaa viwili vya kurekebisha kadi ya Genuino ambapo imetengenezwa kwa ERTALON ya kijani kibichi. Kisha, ilikuwa ni lazima kukata kifuniko ili kuweka sensorer ya amonia na kuitengeneza. Cables ziliunganishwa kutoka kwa sensa hadi kadi ya Genuino. Baada ya hapo tuliweka moduli ya Bluetooth kwenye sanduku, tukauza nyaya na kuziunganisha na kadi. Mwishowe, usambazaji wa umeme na betri ya 9V uliunganishwa na waya. Wakati sensorer imekamilika, tuliweza kuanza kufanya kazi kwenye mpokeaji. Kwa hili, kwa njia ile ile kama hapo awali, tulianza kwa kutengeneza msaada kwa kadi mbili za elektroniki (Raspberry na Arduino mega). Kisha tukata nafasi za nyaya na kuziba kutoka kwa Raspberry. Moduli ya bluetooth ilirekebishwa kwa njia sawa na hapo awali. Kisha, mashimo hayo yalitobolewa juu ya sanduku ili kuruhusu uingizaji hewa kwa bodi hizo mbili za elektroniki na kuepusha hatari yoyote ya joto kali. Ili kumaliza hatua hii, nyaya zote ziliunganishwa na mradi unahitaji tu kuwezeshwa na kujaribiwa.

Hatua ya 7: Maboresho

Kwa suala la uboreshaji, alama kadhaa zinaweza kutolewa:

- Chaguo la sensorer inayofanya kazi zaidi. Kwa kweli, hawatambui haraka kuonekana kwa amonia hewani. Ongeza kwa hii ambayo mara moja imejaa amonia, wanahitaji wakati fulani kuiondoa.

- Imetumika kadi ya arduino moja kwa moja ikiwa na moduli ya Bluetooth kama ilivyoainishwa kwenye msingi wa mradi wetu. Kwa bahati mbaya, Genuino 101 haipatikani tena kwenye soko la Uropa.

- Unganisha onyesho kwenye sanduku ambalo sensa iko kujua mkusanyiko kwa njia endelevu

- Hakikisha ujenzi wa moja kwa moja wa grafu kutoka kwa data iliyohifadhiwa kwenye faili ya csv.