Takové zařízení může pomoci kontrolovat kvalitu vzduchu a upozornit majitele na únik plynu nebo přítomnost hořlavých plynů. Pro další funkčnost obsahuje detektor snímač vlhkosti a teploty. Tato mini-stanice bude schopna detekovat všechny hlavní atmosférické znečišťující látky (oxid uhelnatý, oxid dusnatý, oxid siřičitý, ozon a částice), s výjimkou oxidu siřičitého.
Vzhledem k tomu, že použité senzory mají různé ceny a jejich parametry se od sebe navzájem liší, provedla se jejich kalibrace autorovi při známých koncentracích plynu.
Materiály:
- Arduino Uno
- napájení 5V
- LCD štít RGB 16x2 LCD štít
- Plynový senzor MiSC-2614 (Ozone)
- Plynový senzor MQ-9
- Klávesnice DHT11 pro měření vlhkosti a teploty
- Čidlo pevných částic Shinyei PPD42
- Plynový senzor MQ-2
- Plynový senzor MiCS-2714 (NO2)
- Přístup k 3D tiskárně (pro případ můžete použít stávající plastovou nebo dřevěnou krabici)
- prkénko
- 5V ventilátor
- Vodiče ráže 24 (0,511 mm) 10 - 15 ks.
Elektrický obvod:
Tento diagram ukazuje obecný diagram činnosti zařízení k reprezentaci toho, co je tento detektor. Autor vás žádá, abyste věnovali pozornost skutečnosti, že většinu portů se senzory lze změnit, ale pak musíte změnit programový kód.
První krok. Čidlo částic.
Ke sběru údajů o částicích se používají dva senzory Shinyei PPD42.
Každý z nich má dva výstupy: vlevo žlutý pro malé pevné částice a druhý pro velké částice. Výstupy budou připojeny k Ardiuno napájecím napětím 5 V, jak je uvedeno v obecném schématu.
Každý ze senzorů používá k měření koncentrace částic ve vzduchu LED a fotodiodu.
Krok dva Deska senzoru plynu.
Níže je schéma desky s plošnými spoji plynových a teplotních senzorů s vlhkostí. Autor vytvořil desku s plošnými spoji sám a doporučuje také těm, kteří se budou na tomto projektu podílet, a poznamenává, že deska s plošnými spoji se může fyzicky lišit od desky uvedené na obrázku.
Krok tři NO2 a senzory ozonu.
V domácí používají povrchové senzory MiCS-2614 a MiCS-2714, detekují ve vzduchu ozon a oxid ozonový.
Každý senzor ve svém senzorovém prvku používá vnitřní odpor. Schéma ukazuje umístění měřicího odporu mezi svorkami K a G. Ke stanovení jejich správného umístění byl použit ohmmetr. Odpor rezistoru je v kOhm.Čidla mají také topný prvek mezi svorkami H a A, který udržuje teplotu čidla. Topný článek má odpor 50-60 kOhm.
Dále je v sérii se senzorovými prvky na prkénku instalováno 82 kOhm a 131 kOhm rezistory.
Čtvrtý krok. Plynové senzory.
Autor používá plynové senzory MQ-2 a MQ-9, které měří toxické plyny. Senzory používají k detekci toxických plynů rezistor citlivý na plyn a pomocí jejich topného prvku nastavují a udržují požadovanou teplotu senzoru.
Senzory jsou instalovány podle uspořádání desky plošných spojů. Senzor MQ-2 je připojen svorkou A k napájení 5 V, svorka G k zemi, svorka S k zemi přes odpor 47 kOhm. Senzor MQ-9 je připojen poněkud odlišným způsobem: pin A k tranzistoru, výkon B až 5V, pin G k zemi a pin S k zemi přes odpor 10 kΩ.
Krok pět Čidlo vlhkosti a teploty.
Tento senzor je nutností, protože monitorování vlhkosti a teploty je velmi důležitou součástí při určování koncentrací plynu. Zvýšené hodnoty vlhkosti a teploty výrazně ovlivní přesnost měření pro oba tyto parametry lze monitorovat jediným senzorem. Jeho připojení je následující: levá svorka je připojena k napájení, prostřední svorka je výstup signálu a pravá svorka je připojena k zemi. Signál z tohoto senzoru bude odeslán na digitální port Arduino.
Krok šestý Ventilátor a napájení.
Když se podíváte na schéma celého projektu, můžete vidět, že je použito pouze jedno vstupní napětí 5V. Tento domácí produkt používá běžný síťový adaptér. Pro správnou funkci zařízení a pro zabránění přehřátí se používá ventilátor 5V.
Sedmý krok. Tělo.
Pouzdro může být vyrobeno z improvizovaných materiálů, jako je dřevo, kov, plast. Autor použil 3D tiskárnu, soubor pro tisk je připojen v dolní části článku.
Krok osm. Programový kód.
Kód pro extrakci dat z detektoru je připojen pod článkem. Kód vytiskne na monitoru hodnoty senzorů, signály Shinyei PPD42 a hodnoty vlhkosti s teplotou. Data se také zobrazují na LCD displeji.
Pro provoz zařízení jsou načteny knihovny senzoru vlhkosti a LCD štítu.
