AirCitizen - Агаарын чанарыг хянах: 11 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Бүгдээрээ сайн уу

Өнөөдөр бид танд төслөө хэрхэн хуулбарлахыг заах болно: AirCitizen by AirCitizenPolytech Team!

--

'OpenAir / Таны агаар ямар байна?' - аас ирсэн. Төсөл, AirCitizen төсөл нь иргэдэд ойр орчныхоо чанар, ялангуяа амьсгалж буй агаарынхаа чанарыг идэвхтэй үнэлэх боломжийг олгох зорилготой юм.

Бүтээх

"Fablabs" (дижитал үйлдвэрлэлийн лаборатори) -т байгаль орчны хэмжилтийн зөөврийн станцуудыг хямд өртөгтэй янз бүрийн мэдрэгч (температур, чийгшил, даралт, NOx хий, озон эсвэл PM10 ба PM2.5 тоосонцор гэх мэт) нэгтгэдэг.

Хэмжих

Байгаль орчны хувьсагчдын орон зайн цаг хугацааны өөрчлөлтийг тодруулахын тулд газар дээр нь хэмжилт хийх: нэг талаас газарзүйч-цаг уурчдын дэмжлэгтэйгээр аялалын үеэр, нөгөө талаас байгаль орчны олон янз байдлыг харуулсан янз бүрийн газарт.

Хуваалцах

Эдгээр хэмжилтийг байгаль орчны мэдээллийн санд хуваалцах замаар мэдлэгээ дээшлүүлэхэд хувь нэмрээ оруулж, агаарын бохирдлын онлайн зураглалыг идэвхжүүлэх.

--

Энэхүү үзэл баримтлал нь хүрээлэн буй орчны өгөгдлийг цуглуулж, SigFox сүлжээгээр хяналтын самбарт илгээх чадвартай бие даасан станц бий болгох явдал юм.

Тиймээс, нэг талаас бид тоног төхөөрөмжийг хэрхэн яаж зохион бүтээх, нөгөө талаас програм хангамжийн хэсгийг хэрхэн хийхийг танд үзүүлэх болно.

Алхам 1: Техник хангамж

Станцын дизайнд ашиглахаар шийдсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг энд оруулав.

-STM32 NUCLEO -F303K8 -> Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл

-HPMA115S0 -XXX (тоосонцор мэдрэгч PM2.5 & PM10) -> Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл

- SHT11 эсвэл SHT10 эсвэл STH15 эсвэл DHT11 (Температур ба харьцангуй чийгшил) -> Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл

- MICS2714 (NO2 мэдрэгч, Азотын давхар ислийн мэдрэгч) -> Дэлгэрэнгүй мэдээллийг

- Нарны хавтан x2 (2W) -> Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл

- Батерей LiPo 3, 7 V 1050 mAh -> Дэлгэрэнгүй мэдээллийг

- Зохицуулагч LiPo Rider Pro (106990008) -> Дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл

- BreakOut SigFox BRKWS01 + 1 лиценз -> Дэлгэрэнгүй мэдээллийг

- 7 эсэргүүцэл (86, 6; 820; 1K; 1K; 4, 7K; 10K; 20K)

- 1 конденсатор (100nF)

- 1 транзистор (2N222).

! ! ! HPMA ба SHT11 хоорондын хөндлөнгийн оролцооноос урьдчилан сэргийлэхийн тулд та stm32 nucleo самбар дээрх SB16 ба SB18 -ийг устгах хэрэгтэй!

Үндсэндээ та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дараах байдлаар холбох ёстой.

1. Зэрэгцээ нарны хавтанг гагнана.
2. Тэднийг LiPo Rider Pro -тэй холбож, батерейгаа LiPo Rider Pro -д холбоно уу.
3. Дээрх зураг шиг бүх элементүүдийг STM32 -тэй холбоно уу. Зөвхөн температур, чийгшлийн 2 мэдрэгчийг холбоно уу! Резистор, конденсатор, транзисторыг бүү мартаарай.
4. Эцэст нь STM32 -ийг LiPo Rider Pro -д USB кабелиар холбоно уу.

Дараагийн алхам бол энэ утастай хувилбар юм.

Алхам 2: Тоног төхөөрөмж - ПХБ

Бид Autodesk Eagle -ийг ашиглан хэвлэмэл хэлхээний самбар (ПХБ) хийхээр шийдсэн.

Та DHT эсвэл SHT -ийг холбож болно, шаардлагатай бол мэдрэгчийг өөрчлөхийн тулд бид эдгээр 2 мэдрэгчийн хоёр хурууны хээг зохион бүтээхээр шийдсэн.

Хавсралтад та Eagle -ийн үзэл баримтлалыг татаж авах боломжтой бөгөөд ингэснээр та үүнийг өөрөө хийх боломжтой болно.

Бид төхөөрөмжийг нийлүүлэхийн тулд 5V зүү stm32 ашигладаг. Энэ тохиргоонд зөвхөн stm32 цөм ажилладаг.

Тиймээс бид бага унтлагын гүйдэл өгдөг MCU -ийн гүн унтах горимыг ашиглаж болно. Хүлээлтийн горимд унтах гүйдэл бүхэлдээ XXµA -аас доош унана.

Алхам 3: LPWAN протокол: Sigfox харилцаа холбоо

Sigfox бол Францын харилцаа холбооны компани болох SIGFOX -ийн бүтээсэн LPWAN протокол юм

Энэ нь хэт нарийн зурвасын (UNB) технологийг ашиглан алсын төхөөрөмжүүдийг холбох боломжийг олгодог. Эдгээрийн ихэнх нь бага хэмжээний өгөгдөл дамжуулахад зөвхөн бага зурвасын өргөн шаардлагатай болно. Сүлжээ нь нэг мессежэд ойролцоогоор 12 байт ажиллах боломжтой бөгөөд нэг төхөөрөмжид өдөрт 140 -өөс илүүгүй мессеж бичих боломжтой.

Олон IOT програмуудын хувьд уламжлалт гар утасны систем нь маш бага хүчин чадалтай ажиллахад хэтэрхий төвөгтэй бөгөөд маш бага өртөгтэй жижиг зангилаануудад ашиглахад хэт өндөр өртөгтэй байдаг. өргөн хүрээг хамрах шаардлагатай хэрэглээний талбарууд.

AirCitizen -ийн хувьд илрүүлсэн өгөгдлийн формат нь энгийн бөгөөд Sigfox -ийг ашиглан мэдрэгчээс илрүүлсэн өгөгдлийг манай IOT платформ - ThingSpeak рүү хөрвүүлэхэд ашигладаг мэдээллийн хэмжээ зөв байдаг.

Бид Sigfox -ийн хэрэглээг дараах алхамуудад танилцуулах болно.

Алхам 4: Програм хангамжийн тохиргоо

Бид хэлхээгээ хэрэгжүүлсний дараа STM32 F303K8 микроконтроллерийнхээ хөгжлийг үргэлжлүүлье.

Илүү хялбар болгохын тулд та Arduino програмыг сонгож болно.

Алхам 1: Хэрэв та Arduino IDE -г хараахан суулгаагүй байгаа бол энэ линкээс татаж аваад суулгаарай. Та зөв үйлдлийн системээ сонгосон эсэхээ шалгаарай.

Холбоос: Arduino татаж авах

Алхам 2: Arduino IDE -ийг суулгасны дараа STM32 самбарт шаардлагатай багцуудыг нээж татаж аваарай. Үүнийг File -> Preferences -ийг сонгосноор хийж болно.

Алхам 3: Preferences дээр дарахад доор үзүүлсэн харилцах цонх нээгдэнэ. Нэмэлт самбар менежерийн URL текст талбарт доорх линкийг оруулна уу.

github.com/stm32duino/BoardManagerFiles/ra…

мөн OK дарна уу.

Алхам 4: Одоо Tool -> Board -> Board Board руу очно уу. Энэ нь самбаруудын менежер харилцах цонхыг нээж, "STM32 цөм" -ийг хайж, гарч ирсэн багцыг (STMicrolectronics багц) суулгах болно.

Алхам 5: Багцын дараа суулгалт дуусна. Багаж хэрэгсэл руу очоод доош гүйлгээд "Nucleo-32 series" -ийг олоорой. Дараа нь "Nucleo F303K8" хувилбар байгаа эсэхийг шалгаад байршуулах аргыг "STLink" болгон өөрчилнө үү.

Алхам 6: Одоо самбараа компьютерт холбоод төхөөрөмжийн менежер ашиглан самбарыг COM порт руу холбосон эсэхийг шалгаарай. Дараа нь Tools-> Port дээрээс ижил портын дугаарыг сонгоно уу.

Та одоо STM32 F303K8 -ийг Arduino -той програмчлахад бэлэн боллоо!

Алхам 5: STM32 -ийг програмчлах

Тохиргоог хийсний дараа та өгөгдөл цуглуулах, илгээх микро хянагчаа програмчлах хэрэгтэй.

Алхам 1: I/O -ийн нөлөөллийг шалгаж, кодын "Тодорхойлох" хэсэгт цагийн тэмдгийг хэмжинэ.

Алхам 2: Дээрх кодыг stm32 руу оруулаад цуваа дэлгэцийг нээж төхөөрөмжийг дахин тохируулна уу. "AT" команд дэлгэц дээр гарч ирэх ёстой, хэрэв байхгүй бол I/O мэдүүлгийг шалгана уу.

Та Францын хууль тогтоомжийн стандартыг хавсралтаар лавлаж, мэдээллийнхээ үнэн зөв байдлын талаар ойлголттой болох боломжтой.

Хяналтын самбарын тохиргоо руу шилжье.

Алхам 6: ThingSpeak - 1

Өгөгдлийг манай станцаас ThingSpeak платформ руу хэрхэн дахин чиглүүлэхийг тохируулахын өмнө та ThingSpeak данс үүсгэх ёстой.

Бүртгүүлэх: ThingSpeak вэбсайт

Алхам 1: Одоо "Шинэ суваг" дээр дарна уу. Энэ нь маягтыг нээх болно. Нэр, тайлбарыг оруулна уу (шаардлагатай бол).

5 талбар үүсгэх:

• Талбар 1: pm2, 5
• Талбар 2: pm10
• Талбар 3: температур
• Талбар 4: чийгшил
• Талбар 5: NO2

Эдгээр гарчиг нь манай чартуудын нэр биш болно.

Хэрэв танд жишээ хэрэгтэй бол дээрх зургийг үзнэ үү.

Та нэмэлт талбар бөглөх шаардлагагүй, гэхдээ хэрэв та байршил оруулбал сонирхолтой байх болно.

Доошоо гүйлгээд "Сувгийг хадгалах".

Алхам 2: AirCitizen станцын суваг.

Одоо та 5 диаграмтай хуудсыг харах боломжтой. Харандаа тэмдэг дээр дарж графын шинж чанарыг өөрчилж болно.

Үр дүн нь дээрх хоёр дахь зураг юм.

Энэ үе шатанд эдгээр графикууд хувийн байна. Мэдээлэл хүлээн авсны дараа та тэдгээрийг олон нийтэд нээлттэй болгох боломжтой болно.

Алхам 3: Графикуудын тохиргоог хийсний дараа. "API түлхүүрүүд" таб руу очно уу. API хүсэлтийн хэсэг, илүү нарийвчлалтай "Сувгийн хангамжийг шинэчлэх" гэсэн эхний талбарыг харна уу. API KEY -ийг анхаарна уу.

Танд иймэрхүү зүйл байх болно:

Https://api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXXXXXX&field1=0 авах

Та одоо дараагийн бүлэг рүү орох боломжтой боллоо.

Алхам 7: Sigfox модуль ба ThingSpeak платформ хоорондын харилцаа холбоо

Мэдээлэл авахын тулд Sigfox модуль карт бүр карт дээр бичсэн өвөрмөц дугаар, PAC дугаартай болохыг анхаарна уу.

ThingSpeak дээрх өгөгдлийг хүлээн авахын тулд тэдгээрийг дахин чиглүүлэх хэрэгтэй.

Өгөгдөл нь станцаас Sigfox арын хэсэгт очдог бөгөөд ThingSpeak сервер рүү дахин чиглүүлэх болно.

Дээрх эхний зургийг үзнэ үү.

Алхам 1: Интернет дээр олон заавар байдаг тул бид Sigfox дээр хэрхэн бүртгүүлэх талаар тайлбарлахгүй.

Sigfox Backend руу очно уу.

"Төхөөрөмжийн төрөл" дээр дарж, хэрэгслийнхээ мөрөн дээр дараад "Засах" -ыг сонгоно уу.

Одоо "Callbacks" хэсэгт ороод "New", "Custom Callback" дээр дарна уу.

Алхам 2:

Та тохиргооны хуудсан дээр байх ёстой:

Төрөл: DATA ба UPLINK

Суваг: URL

Давхардсан тоог илгээх: байхгүй

Гаалийн ачааллын тохиргоо: Өгөгдлийн эх үүсвэрийг тохируулж өгөгдлийн маягтыг шийднэ. Та дараах байдлаар бичих ёстой

VarName:: Төрөл: NumberOfBits

Энэ тохиолдолд бид pm25, pm10, температур, чийгшил, NO2 гэсэн 5 утгатай байна.

pm25:: int: 16 pm10:: int: 16 температур:: int: 8 чийгшил:: uint: 8 NO2:: uint: 8

Url загвар: Энэ бол синтакс юм. Өмнө нь олдсон API түлхүүрийг ашиглаад "api_key =" дараа оруулна уу

api.thingspeak.com/update?api_key=XXXXXXXXXXXXXXXX&field1={customData#pm25}&field2={customData#pm10}&field3={customData#temperature}&field4={customData#humidity2

HTTP аргыг ашиглах: GET

SNI илгээх: ON

Толгой: байхгүй

Одоо "Ok" дээр дарна уу.

ThingSpeak API руу буцааж залгах тохиргоог одоо хийлээ! (Дээрх хоёр дахь зураг дээрх дүрслэл).

Алхам 8: ThingSpeak - 2

Одоо та тэнхлэгийн хамгийн бага ба хамгийн их утгыг өөрчлөхдөө илүү сонголттой байж болно.

Шаардлагатай бол графикийн баруун дээд буланд байрлах харандаа лого дээр дарна уу.

Ердийн утгууд:

PM 2, 5 & PM 10 = ug/m^3

Температур = ° C

Чийглэг = %

Азотын давхар исэл = ppm

Дээрх хоёр зураг шиг зүйл байх ёстой.

Та "Тоон дэлгэц" эсвэл "хэмжигч" гэх мэт бусад виджет нэмж болно.

Эцэст нь сувгаа олон нийтэд нээлттэй болгохын тулд "Хуваалцах" таб дээр очиж "Сувгийн үзэгдлийг хүн бүртэй хуваалцах" -ыг сонгоно уу.

Алхам 9: Шагналт - ThingTweet and React

Нэмэлт: Нөхцөл биелсэн тохиолдолд жиргэх!

Алхам 1: Твиттер данс үүсгэх эсвэл хувийн твиттер дансаа ашиглана уу.

Бүртгүүлэх - Твиттер

Алхам 2: Thingspeak хэсэгт "Програм" руу ороод "ThingTweet" дээр дарна уу.

"Twitter дансаа холбох" дээр дарж өөрийн twitter дансаа холбоно уу.

Алхам 3: Одоо "Апп" руу буцаж ороод "Урвал" дээр дарна уу.

"Шинэ урвал" дээр дарж шинэ урвал үүсгэ.

Жишээгээр:

Урвалын нэр: 15 хэмээс дээш температур

Нөхцөл байдлын төрөл: Тоон

Туршилтын давтамж: Мэдээлэл оруулах

Нөхцөл байдал, хэрэв суваг:

Талбар: 3 (температур)

Тэмдэг: -ээс их байна

Үнэ цэнэ: 15

Үйлдэл: ThingTweet

Дараа нь жиргэх: Өө! Температур 15 хэмээс дээш байна

Twitter данс ашиглан:

Сонголтууд: Нөхцөл биелэх бүрт үйлдэл хийнэ

Дараа нь "Урвалыг хадгалах" дээр дарна уу.

Нөхцөл хангагдсан бол PM10 -ийн түвшингээс хамааран бусад олон нөхцлийг тохируулах боломжтой бол таны хүсэл одоо жиргэх болно.

Алхам 10: Одоо таны ээлж

Эцэст нь хэлэхэд та өөрийн AirCitizen станцыг хуулбарлах бүх элементүүдтэй боллоо!

Видео: Та манай бүтээлийг танилцуулж буй видеог үзэх боломжтой.

Манай ThingSpeak платформ: AirCitizenPolytech станц

--

Анхаарал тавьсанд баярлалаа!

AirCitizen Polytech баг

Алхам 11: Лавлагаа ба ном зүй

https://www.sigfox.com/en