Airduino: Мобайл агаарын чанарын хяналт: 5 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Airduino миний төсөлд тавтай морилно уу. Намайг Роббе Бренс гэдэг. Би Бельги улсын Кортрижк хотын Howest хотод мультимедиа, харилцаа холбооны технологийн чиглэлээр суралцаж байна. 2 -р семестрийн төгсгөлд бид IoT төхөөрөмж хийх ёстой бөгөөд энэ нь урьд өмнө олж авсан хөгжлийн бүх ур чадвараа нэгтгэн ашигтай зүйл бий болгох гайхалтай арга юм. Миний төсөл бол Airduino нэртэй агаарын чанарын хөдөлгөөнт монитор юм. Энэ нь агаарт байгаа тоосонцорын концентрацийг хэмжиж, дараа нь AQI (Агаарын чанарын индекс) -ийг тооцоолно. Энэхүү AQI нь агаарт байгаа тоосонцорын хэмжээ, эрүүл мэндэд учирч болзошгүй эрсдлээс иргэдээ хамгаалахын тулд орон нутгийн засаг захиргаанаас авах ёстой арга хэмжээг тодорхойлоход ашиглаж болно.

Төхөөрөмж нь хөдөлгөөнт гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Одоогийн байдлаар Европ даяар агаарын чанарыг хянах олон мянган статик төхөөрөмж байдаг. Бүтээгдэхүүн онлайн болсны дараа нүүлгэн шилжүүлэх боломжгүй тул тэдэнд маш их сөрөг тал бий. Хөдөлгөөнт төхөөрөмж нь олон газарт, тэр ч байтугай хөдөлж байхдаа агаарын чанарыг хэмжих боломжийг олгодог (google street view style). Энэ нь жишээлбэл, орон нутгийн агаарын чанарын жижиг асуудлуудыг (агааржуулалт муутай гудамж гэх мэт) тодорхойлох бусад функцийг дэмждэг. Жижиг багцад маш их үнэ цэнэ өгөх нь энэ төслийг сэтгэл хөдөлгөм болгодог.

Би энэ төсөлд Arduino MKR GSM1400 ашигласан. Энэ бол 3G үүрэн холбооны боломжийг олгодог u-blox модуль бүхий албан ёсны Arduino самбар юм. Airduino нь цуглуулсан өгөгдлийг хүссэн үедээ, хаанаас ч хамаагүй сервер рүү оруулах боломжтой. Түүнчлэн GPS модуль нь төхөөрөмжид байршлыг тогтоох, хэмжилтийг гео байршуулах боломжийг олгодог.

PM (тоосонцор) концентрацийг хэмжихийн тулд би оптик мэдрэгчийн тохиргоог ашигласан. Мэдрэгч ба гэрлийн туяа хоорондоо өнцгөөр байрлана. Бөөмс гэрлийн урдуур өнгөрөхөд зарим гэрэл мэдрэгч рүү тусдаг. Мэдрэгч нь бөөмс мэдрэгч рүү гэрэл тусгах хүртэл лугшилтыг бүртгэдэг. Хэрэв агаар тогтмол хурдтай хөдөлж байвал импульсийн урт нь бөөмийн диаметрийг тооцоолох боломжийг олгодог. Ийм төрлийн мэдрэгч нь PM хэмжих хямд аргыг санал болгодог. Би хоёр өөр төрлийн PM хэмждэг болохыг анхаарах нь чухал юм. 10 мкм (PM10) -аас бага диаметртэй, 2.5 мкм -ээс бага диаметртэй бөөмийн бодис (PM2, 5). Тэднийг ялгах болсон шалтгаан нь тоосонцор жижиг болох тусам эрүүл мэндийн эрсдэл улам бүр нэмэгддэгт оршино. Жижиг хэсгүүд уушгинд илүү гүн нэвтэрч, илүү их хохирол учруулж болзошгүй юм. Тиймээс PM2, 5 -ийн өндөр концентраци нь PM10 -ийн өндөр түвшинтэй харьцуулахад илүү их эсвэл өөр арга хэмжээ авах шаардлагатай болдог.

Энэхүү зааварчилгааны бичлэг дээр би энэ төхөөрөмжийг хэрхэн бүтээсэнээ алхам алхамаар харуулах болно

Алхам 1: эд ангиудыг цуглуулах

Юуны өмнө бид энэ төслийг бүтээхэд шаардлагатай бүх хэсгүүд байгаа эсэхийг шалгах хэрэгтэй. Доороос та миний ашигласан бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалтыг олох боломжтой. Та мөн энэ алхам доорх бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн илүү дэлгэрэнгүй жагсаалтыг татаж авах боломжтой.

• Arduino MKR GSM 1400
• Arduino Mega ADK
• Raspberry pi 3 + 16GB хэмжээтэй micro sd карт
• NEO-6M-GPS
• TMP36
• BD648 транзистор
• 2 x пи-сэнс
• 100 Ом эсэргүүцэл
• Холбогч кабель

• 3.7V adafruit цэнэглэдэг Li-Po зай

• Dipole GSM антенн
• Идэвхгүй GPS антен

Эдгээр хэсгүүдэд би нийтдээ 250 евро зарцуулсан. Энэ нь мэдээж хамгийн хямд төсөл биш юм.

Алхам 2: Цахилгаан хэлхээг бий болгох

Би энэ төслийн бүргэдээр ПХБ (хэвлэмэл хэлхээний самбар) зохион бүтээсэн. Та энэ алхмын доор кербер файлуудыг (ПХБ -ийг бүтээх машинд заавар өгдөг файлуудыг) татаж авах боломжтой. Дараа нь та эдгээр файлуудыг ПХБ үйлдвэрлэгч рүү илгээж болно. Би JLCPCB -ийг зөвлөж байна. Та самбараа авахдаа дээрх цахилгаан схемийг ашиглан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг амархан гагнах боломжтой болно.

Алхам 3: Өгөгдлийн санг импортлох

Одоо хэмжсэн өгөгдлийг хадгалах sql мэдээллийн баазыг бий болгох цаг болжээ.

Би энэ алхамын доор sql овоолго нэмэх болно. Та Raspberry pi дээр mysql -ийг суулгаад дараа нь овоолгыг оруулах хэрэгтэй болно. Энэ нь танд зориулж мэдээллийн сан, хэрэглэгчид болон хүснэгтүүдийг үүсгэх болно.

Та үүнийг mysql клиент ашиглан хийж болно. Би MYSQL Workbench -ийг санал болгож байна. Холбоос нь танд mysql -ийг суулгаж, sql dump -ийг импортлоход туслах болно.

Алхам 4: Кодыг суулгах

Та кодыг миний github дээрээс олох эсвэл энэ алхамд хавсаргасан файлыг татаж авах боломжтой.

Та дараахь зүйлийг хийх шаардлагатай болно.

бөөрөлзгөнө pi дээр apache суулгаж, урд талын файлуудыг эх хавтас руу оруулна уу. Дараа нь интерфэйс нь таны дотоод сүлжээнд нэвтрэх боломжтой болно

• Арын програмд импортлогдсон бүх питон багцыг суулгана уу. Дараа нь та арын кодыг үндсэн питон орчуулагч эсвэл виртуал кодоор ажиллуулах боломжтой болно.
• Таны бөөрөлзгөнө pi -ийн 5000 портыг урагшлуулна уу, ингэснээр arduino нь арын арын хэсэгтэй харилцах боломжтой болно.
• Arduino кодыг arduino руу байршуулна уу. SIM картынхаа Ip хаяг болон сүлжээний операторын мэдээллийг өөрчилсөн эсэхээ шалгаарай.

Алхам 5: Хэргийг бүрдүүлэх

Энэ тохиолдолд хамгийн чухал зүйл бол төхөөрөмжөөр дамжуулан сайн агаарын урсгалыг хангах явдал юм. Энэ нь төхөөрөмжид хийсэн хэмжилт нь төхөөрөмжийн гаднах агаарыг төлөөлөх чадвартай байхын тулд зайлшгүй шаардлагатай болно. Төхөөрөмжийг гадаа ашиглах зориулалттай тул борооны хамгаалалттай байх ёстой.

Үүнийг хийхийн тулд би хайрцгийн доод хэсэгт агаарын нүх гаргав. Агаарын нүхийг электрон төхөөрөмжөөс өөр тасалгаанд тусгаарладаг. Энэ нь усыг электрон төхөөрөмжид хүргэхийн тулд дээшлэх ёстой (ингэх боломжгүй) болгодог. Би arduinos USB портын нүхийг резинээр хамгаалсан. Тиймээс тэдгээрийг ашиглаагүй тохиолдолд өөрөө битүүмжлэх болно.