Airduino: Mobil Hava Keyfiyyət Monitoru: 5 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Mənim layihəmə xoş gəldiniz, Airduino. Mənim adım Robbe Breensdir. Belçikanın Kortrijk şəhərindəki Howest şəhərində multimediya və kommunikasiya texnologiyası üzrə təhsil alıram. İkinci semestrin sonunda faydalı bir şey yaratmaq üçün əvvəllər əldə edilmiş bütün inkişaf bacarıqlarını bir araya gətirməyin əla bir yolu olan bir IoT cihazı hazırlamalıyıq. Layihəm Airduino adlı mobil hava keyfiyyəti monitorudur. Havadakı hissəciklərin konsentrasiyasını ölçür və sonra AQI (Hava Keyfiyyəti İndeksi) hesablayır. Bu AQI, havada hissəciklərin konsentrasiyası nəticəsində yaranan sağlamlıq risklərini və vətəndaşlarını bu sağlamlıq risklərindən qorumaq üçün yerli hökumətlər tərəfindən alınmalı olan tədbirləri təyin etmək üçün istifadə edilə bilər.

Cihazın mobil olduğunu da qeyd etmək vacibdir. Hal -hazırda bütün Avropada minlərlə statik hava keyfiyyəti izləmə cihazı var. Çox böyük bir mənfi cəhətləri var, çünki məhsul onlayn olduqda bir yerə köçürülə bilməz. Mobil cihaz bir çox yerdə və hətta hərəkət edərkən (google street view style) havanın keyfiyyətini ölçməyə imkan verir. Kiçik yerli hava keyfiyyəti problemlərini (məsələn, yaxşı havalandırılmayan bir küçə kimi) müəyyən edərək digər xüsusiyyətləri də dəstəkləyir. Kiçik bir paketdə bu qədər dəyər vermək bu layihəni həyəcanlandıran şeydir.

Bu layihə üçün Arduino MKR GSM1400 istifadə etdim. 3G mobil ünsiyyətini təmin edən u-blox modulu olan rəsmi Arduino lövhəsidir. Airduino, toplanan məlumatları istənilən vaxt və hər yerdən bir serverə köçürə bilər. Ayrıca, GPS modulu cihazın özünü tapmasına və ölçülərin coğrafi mövqeyini təyin etməsinə imkan verir.

PM (hissəciklər) konsentrasiyasını ölçmək üçün optik sensor qurğusundan istifadə etdim. Sensor və işıq şüası bir -birinə bucaq altında oturur. Parçacıqlar işığın önündən keçərkən, bir az işıq sensora doğru əks olunur. Hissəcik sensora işığı əks etdirdiyi müddətdə sensor nəbzi qeyd edir. Hava sabit bir sürətlə hərəkət edirsə, bu nəbzin uzunluğu hissəciyin diametrini təxmin etməyə imkan verir. Bu tip sensorlar PM ölçmək üçün olduqca ucuz bir yol təqdim edir. İki fərqli PM növünü ölçdüyümü də qeyd etmək vacibdir; 10 mikrondan (PM10) kiçik diametrinə və 2,5 mikrondan (PM2, 5) kiçik diametrə malik olan hissəciklər. Fərqlənmələrinin səbəbi, hissəciklərin kiçildikcə sağlamlıq risklərinin daha da artmasıdır. Kiçik hissəciklər ağciyərlərə daha dərindən nüfuz edəcək və bu da daha çox zərər verə bilər. Yüksək PM2, 5 konsentrasiyası, buna görə də yüksək PM10 səviyyəsindən daha çox və ya fərqli tədbirlərə ehtiyac duyar.

Bu Təlimat yazılarında bu cihazı necə yaratdığımı addım-addım göstərəcəyəm

Addım 1: hissələri toplayın

İlk növbədə, bu layihəni yaratmaq üçün lazım olan bütün hissələrə sahib olduğumuzdan əmin olmalıyıq. Aşağıda istifadə etdiyim bütün komponentlərin siyahısını tapa bilərsiniz. Bu addımın altındakı bütün komponentlərin daha ətraflı siyahısını da yükləyə bilərsiniz.

• Arduino MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Raspberry pi 3 + 16GB micro sd-kart
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• Transistor BD648
• 2 x pi fan
• 100 Ohm müqavimət
• Keçid kabelləri

• 3.7V adafruit şarj edilə bilən Li-Po batareyası

• Dipole GSM antenası
• Passiv GPS antenası

Ümumilikdə bu hissələrə təxminən 250 avro xərclədim. Əlbəttə ki, ən ucuz layihə deyil.

Addım 2: Dövrə Yarat

Qartalda bu layihə üçün bir PCB (çap dövrə kartı) hazırladım. Bu addımın altında kerber fayllarını (PCB quracaq maşına təlimat verən fayllar) yükləyə bilərsiniz. Daha sonra bu faylları bir PCB istehsalçısına göndərə bilərsiniz. JLCPCB -ni çox tövsiyə edirəm. Lövhələrinizi aldığınız zaman yuxarıdakı elektrik sxemindən istifadə edərək komponentləri asanlıqla lehimləyə bilərsiniz.

Addım 3: Verilənlər bazasını idxal edin

İndi ölçülmüş məlumatları saxlayacağımız bir sql verilənlər bazası yaratmağın vaxtı gəldi.

Bu addımın altına bir sql dump əlavə edəcəyəm. Raspberry pi -də mysql qurmalı və sonra zibili idxal etməlisiniz. Bu sizin üçün verilənlər bazası, istifadəçilər və cədvəllər yaradacaq.

Bunu bir mysql müştəri istifadə edərək edə bilərsiniz. MYSQL Workbench -i çox tövsiyə edirəm. Bağlantı, mysql yükləməyinizə və sql zibilini idxal etməyinizə kömək edəcək.

Addım 4: Kodun quraşdırılması

Kodu github -da tapa bilərsiniz və ya bu addıma əlavə edilmiş faylı yükləyə bilərsiniz.

Məcbur olacaqsınız:

moruq pi -də apache qurun və ön faylları kök qovluğuna qoyun. Bundan sonra interfeys yerli şəbəkənizdə əlçatan olacaq

• Backend tətbiqinə idxal olunan bütün python paketlərini quraşdırın. Daha sonra arxa plan kodunu əsas python tərcüməçinizlə və ya virtual bir kodla işlədə biləcəksiniz.
• Arduino arxa ucu ilə əlaqə qura bilmək üçün moruq pi -nin 5000 portunu irəli aparın.
• Arduino kodunu arduinolara yükləyin. SİM kartınızın IP ünvanlarını və şəbəkə operatoru məlumatlarını dəyişdirdiyinizə əmin olun.

Addım 5: Davanın qurulması

Bu vəziyyətdə, ən vacib şey cihazdan yaxşı bir hava axını təmin etməsidir. Bu, cihazda edilən ölçülərin cihazın xaricindəki hava üçün uyğun olmasını təmin etmək üçün açıqdır. Cihazın xaricdə istifadəsi nəzərdə tutulduğundan yağışa da davamlı olmalıdır.

Bunu etmək üçün qutunun altındakı hava delikləri düzəltdim. Hava delikləri də elektronikadan fərqli bir bölmədə ayrılır. Bu, suyun elektronikaya çatmaq üçün yuxarı qalxmasını (edə bilməyəcəyini) şərtləndirir. Arduinos USB portunun deliklərini rezinlə qorudum. İstifadə edilmədikdə özünü bağlayır.